論文の概要: Optimization of Time-Dependent Decoherence Rates and Coherent Control
for a Qutrit System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.03976v1
- Date: Tue, 8 Aug 2023 01:28:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-09 14:35:53.208968
- Title: Optimization of Time-Dependent Decoherence Rates and Coherent Control
for a Qutrit System
- Title（参考訳）: qutritシステムにおける時間依存デコヒーレンス率の最適化とコヒーレント制御
- Authors: Oleg Morzhin, Alexander Pechen
- Abstract要約: 非コヒーレント制御は、特定の制御方法で時間に応じてデコヒーレンス率を決定する。
我々は、システムの最終状態$rho(T)$と与えられたターゲット状態$rho_rmターゲットとの間のヒルベルト・シュミットの重なりを最大化する問題を考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 77.34726150561087
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The work considers an open qutrit system whose density matrix $\rho(t)$
evolution is governed by the Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad master
equation with simultaneous coherent (in the Hamiltonian) and incoherent (in the
superoperator of dissipation) controls. Incoherent control makes the
decoherence rates depending on time in a specific controlled manner and within
clear physical mechanics. We consider the problem of maximizing the
Hilbert-Schmidt overlap between the system's final state $\rho(T)$ and a given
target state $\rho_{\rm target}$ and the problem of minimizing the squared
Hilbert-Schmidt distance between these states. For the both problems, we
perform their realifications, derive the corresponding Pontryagin function,
adjount system (with the two cases of transversality conditions in view of the
two terminal objectives), and gradients of the objectives, adapt the one-,
two-, three-step gradient projection methods. For the problem of maximizing the
overlap, we also adapt the regularized first-order Krotov method. In the
numerical experiments, we analyze, first, the methods' operation and, second,
the obtained control processes, in respect to considering the environment as a
resource via incoherent control.
- Abstract（参考訳）: この研究は、密度行列 $\rho(t)$ の進化がgorini-kossakowski-sudarshan-lindbladマスター方程式と同時コヒーレント(ハミルトニアン)と非コヒーレント(散逸のスーパーオペレーター)によって制御されるオープンクトリット系を考える。
非コヒーレント制御は、特定の制御方法で時間や明確な物理力学内でのデコヒーレンス率に依存する。
系の最終状態 $\rho(T)$ と与えられた目標状態 $\rho_{\rm target}$ との重なりを最大化する問題と、これらの状態間の2乗ヒルベルト-シュミット距離を最小化する問題を考える。
両問題を両立させ, 対応するポントリャーギン関数, 随伴系(両終端目標の2つの場合), 目標の勾配を導出し, 1段階, 2段階, 3段階の勾配投影法を適用した。
重なりを最大化する問題に対しては、正則化一階krotov法も適用する。
数値実験では,まず,手法の動作を解析し,次に得られた制御過程を,非一貫性制御による資源としての環境を考察した。
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