論文の概要: Optimal Zeno Dragging for Quantum Control: A Shortcut to Zeno with
Action-based Scheduling Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.01631v1
- Date: Thu, 2 Nov 2023 22:56:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-06 15:34:07.214432
- Title: Optimal Zeno Dragging for Quantum Control: A Shortcut to Zeno with
Action-based Scheduling Optimization
- Title（参考訳）: 量子制御のための最適Zenoドラッグ:アクションベーススケジューリング最適化によるZenoへのショートカット
- Authors: Philippe Lewalle, Yipei Zhang, K. Birgitta Whaley
- Abstract要約: 量子ゼノ効果は、「崩壊」事象が十分に強く頻繁であるときに、量子測定が同時ユニタリダイナミクスを阻害すると主張する。
監視可能な可観測領域を動的に変更することにより、"Zeno Dragging"と呼ばれる散逸制御を実装することができる。
これは、測定速度と比較して固有状態変化の速度が遅いときに、Zenoドラッグフィリティが最高になるという断熱過程と似ている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8287206589886881
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum Zeno effect asserts that quantum measurements inhibit
simultaneous unitary dynamics when the "collapse" events are sufficiently
strong and frequent. This applies in the limit of strong continuous measurement
or dissipation. It is possible to implement a dissipative control that is known
as "Zeno Dragging", by dynamically varying the monitored observable, and hence
also the eigenstates which are attractors under Zeno dynamics. This is similar
to adiabatic processes, in that the Zeno dragging fidelity is highest when the
rate of eigenstate change is slow compared to the measurement rate. We
demonstrate here two methods for using such dynamics to achieve control of
quantum systems. The first, which we shall refer to as "shortcut to Zeno", is
analogous to the shortcuts to adiabaticity (counterdiabatic driving) that are
frequently used to accelerate unitary adiabatic evolution. In the second
approach we apply the Chantasri Dressel Jordan (2013, CDJ) stochastic action,
and demonstrate that the extremal-probability readout paths derived from this
are well suited to setting up a Pontryagin-style optimization of the Zeno
dragging schedule. Implementing these methods on the Zeno dragging of a qubit,
we find that both approaches yield the same solution, namely, that the optimal
control is a unitary that matches the motion of the Zeno-monitored eigenstate.
These methods open up new pathways toward systematically developing dynamic
control of Zeno subspaces to realize dissipatively-stabilized quantum
operations.
- Abstract（参考訳）: 量子ゼノ効果は、量子測定が「崩壊」現象が十分に強く頻繁な場合の同時ユニタリダイナミクスを阻害していると主張する。
これは強い連続測定や散逸の限界に当てはまる。
観測可能な観測値を動的に変化させることにより、「ゼノ・ドラグング」と呼ばれる散逸制御を実装することができ、したがって、ゼノダイナミクスの下でアトラクタとなる固有状態も実装できる。
これは、測定速度と比較して固有状態変化の速度が遅いときに、Zenoドラッグフィリティが最も高いという断熱過程と似ている。
本稿では,量子系の制御を実現するために,そのようなダイナミクスを利用する2つの方法を示す。
最初に「ゼノのショートカット」と呼ぶのは、ユニタリな断熱的進化を加速するために頻繁に使用される断熱性(断熱的駆動)への近道と類似している。
第2のアプローチでは、chantasri dressel jordan (2013, cdj) 確率的動作を適用し、これに由来する極値確率の読み出しパスが、ゼノドラッグングスケジュールのポントリャーギンスタイルの最適化を設定するのに適していることを示す。
これらの手法を量子ビットのZenoドラッグングに実装すると、どちらの手法も同じ解が得られること、すなわち最適制御がZenoモニタされた固有状態の運動に一致するユニタリであることが分かる。
これらの手法は、散逸安定量子演算を実現するために、ゼノ部分空間の動的制御を体系的に開発するための新しい経路を開く。
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