論文の概要: State Preparation in a Jaynes-Cummings Lattice with Quantum Optimal Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11968v2
• Date: Wed, 15 Nov 2023 20:17:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-18 01:03:38.770046
• Title: State Preparation in a Jaynes-Cummings Lattice with Quantum Optimal Control
• Title（参考訳）: 量子最適制御によるJaynes-Cummings格子の状態形成
• Authors: Prabin Parajuli, Anuvetha Govindarajan, and Lin Tian
• Abstract要約: 有限サイズのJanes-Cummings格子における量子基底状態の高速生成のための量子最適制御(QOC)手法について検討した。 以上の結果から,進化時間がしきい値を超える場合,QOC法により高忠実度で量子多体状態が生成できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8063310156671477
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High-fidelity preparation of quantum states in an interacting many-body system is often hindered by the lack of knowledge of such states and by limited decoherence times. Here we study a quantum optimal control (QOC) approach for fast generation of quantum ground states in a finite-sized Jaynes-Cummings lattice with unit filling. Our result shows that the QOC approach can generate quantum many-body states with high fidelity when the evolution time is above a threshold time, and it can significantly outperform the adiabatic approach. We study the dependence of the threshold time on the parameter constraints and the connection of the threshold time with the quantum speed limit. We also show that the QOC approach can be robust against control errors. Our result can lead to advances in the application of the QOC for many-body state preparation.
• Abstract（参考訳）: 相互作用する多体系における量子状態の高忠実性は、しばしばそのような状態の知識の欠如と非一貫性時間の制限によって妨げられる。 本稿では,有限サイズのJanes-Cummings格子における量子基底状態の高速生成のための量子最適制御(QOC)手法について検討する。 以上の結果から,QOC法では,進化時間がしきい値を超えると高忠実度で量子多体状態が生成でき,断熱的アプローチよりも著しく優れることが示された。 パラメータ制約に対するしきい値時間の依存性と、しきい値時間と量子速度限界との接続について検討した。 また、QOCアプローチは制御誤差に対して堅牢であることを示す。 以上の結果からQOCの多体製剤への応用が進展する可能性が示唆された。

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