Fugu-MT 論文翻訳(概要): Direct Collocation for Quantum Optimal Control

論文の概要: Direct Collocation for Quantum Optimal Control

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.03261v2
Date: Mon, 31 Jul 2023 23:50:46 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-08-02 17:36:06.742683
Title: Direct Collocation for Quantum Optimal Control
Title（参考訳）: 量子最適制御のための直接コロケーション
Authors: Aaron Trowbridge, Aditya Bhardwaj, Kevin He, David I. Schuster, and Zachary Manchester
Abstract要約: 直接コロケーションの量子最適制御(QOC)への適応について述べる。 PICOは、新しい自由時間および最小時間制御問題の定式化を可能にする。シミュレーションおよびハードウェア上でのPICOの性能を3次元回路キャビティ量子電磁力学システムを用いて実証する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.553141191937047
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We present an adaptation of direct collocation -- a trajectory optimization method commonly used in robotics and aerospace applications -- to quantum optimal control (QOC); we refer to this method as Pade Integrator COllocation (PICO). This approach supports general nonlinear constraints on the states and controls, takes advantage of state-of-the-art large-scale nonlinear programming solvers, and has superior convergence properties compared to standard approaches like GRAPE and CRAB. PICO also allows for the formulation of novel free-time and minimum-time control problems -- crucial for realizing high-performance quantum computers when the optimal pulse duration is not known a priori. We demonstrate PICO's performance both in simulation and on hardware with a 3D circuit cavity quantum electrodynamics system.
Abstract（参考訳）: 本稿では,ロボット工学や航空宇宙工学でよく用いられる軌道最適化手法であるダイレクト・コロケーションを量子最適制御(QOC)に適用し,この手法をPade Integrator Collocation (PICO)と呼ぶ。このアプローチは、状態と制御に対する一般的な非線形制約をサポートし、最先端の大規模非線形プログラミング解法を生かし、GRAPEやCRABのような標準手法と比較して収束特性が優れている。 PICOはまた、新しい自由時間および最小時間制御問題の定式化を可能にする。シミュレーションおよびハードウェア上でのPICOの性能を3次元回路キャビティ量子電磁力学システムを用いて実証する。

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