論文の概要: Krotov Type Optimization of Coherent and Incoherent Controls for Open
Two-Qubit Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.06119v1
- Date: Fri, 11 Aug 2023 13:17:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-14 13:54:03.399421
- Title: Krotov Type Optimization of Coherent and Incoherent Controls for Open
Two-Qubit Systems
- Title（参考訳）: 開二ビット系に対するコヒーレント・非コヒーレント制御のクロトフ型最適化
- Authors: Oleg Morzhin, Alexander Pechen
- Abstract要約: この研究は、コヒーレントかつ非コヒーレントな制御によって駆動される2量子ビットオープン量子系を考える。
インコヒーレント制御は、環境の時間依存スペクトル密度を介して時間依存のデコヒーレンス率を誘導する。
システムは、時間依存係数を持つゴリーニ・コサコフスキー・スダルシャン・リンドブラッド・マスター方程式に従って進化する。
- 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: This work considers two-qubit open quantum systems driven by coherent and
incoherent controls. Incoherent control induces time-dependent decoherence
rates via time-dependent spectral density of the environment which is used as a
resource for controlling the system. The system evolves according to the
Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad master equation with time-dependent
coefficients. For two types of interaction with coherent control, three types
of objectives are considered: 1) maximizing the Hilbert-Schmidt overlap between
the final and target density matrices; 2) minimizing the Hilbert-Schmidt
distance between these matrices; 3) steering the overlap to a given value. For
the first problem, we develop the Krotov type methods directly in terms of
density matrices with or without regularization for piecewise continuous
constrained controls and find the cases where the methods produce (either
exactly or with some precision) zero controls which satisfy the Pontryagin
maximum principle and produce the overlap's values close to their upper
estimates. For the problems 2) and 3), we find cases when the dual annealing
method steers the objectives close to zero and produces a non-zero control.
- Abstract（参考訳）: この研究は、コヒーレントかつ非コヒーレント制御によって駆動される2量子ビットのオープン量子システムを考える。
Incoherent Controlは、システムを制御するリソースとして使用される環境の時間依存スペクトル密度を介して、時間依存のデコヒーレンス率を誘導する。
システムは、時間依存係数を持つゴリーニ・コサコフスキー・スダルシャン・リンドブラッド・マスター方程式に従って進化する。
コヒーレントコントロールとの2種類の相互作用については、3種類の目的が考慮されている。
1) 最終密度行列と目標密度行列のヒルベルト・シュミット重なりを最大化する。
2) これらの行列間のヒルベルト・シュミット距離を最小化する。
3) 重複を所定の値に操る。
第1の問題として,区分的な連続制約付き制御に対する正規化の有無に関わらず,直接的に密度行列を用いてクロトフ型手法を開発し,ポントリャーギン最大原理を満たす(正確にも精度も)ゼロ制御を生成し,そのオーバーラップ値の上限値に近い値を生成する場合を見いだす。
問題のために
2) および 3) では, 二重アニール法が目標を0に近づき, 非ゼロ制御を発生させる場合を見出した。
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