論文の概要: Decoherence time control by interconnection for finite-level quantum
memory systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.02292v1
- Date: Sat, 4 Nov 2023 01:21:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-07 18:36:45.262908
- Title: Decoherence time control by interconnection for finite-level quantum
memory systems
- Title（参考訳）: 有限レベル量子メモリシステムの相互接続によるデコヒーレンス時間制御
- Authors: Igor G. Vladimirov, Ian R. Petersen
- Abstract要約: 本稿では、動的変数が代数的構造を持つ開量子系について述べる。
ハミルトニアンと作用素は系を外部のボゾン場に結合する。
系のエネルギーパラメータよりもデコヒーレンス時間を考慮し、ゼロハミルトニアンが準最適解を提供する条件を得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7252027234425334
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper is concerned with open quantum systems whose dynamic variables
have an algebraic structure, similar to that of the Pauli matrices for
finite-level systems. The Hamiltonian and the operators of coupling of the
system to the external bosonic fields depend linearly on the system variables.
The fields are represented by quantum Wiener processes which drive the system
dynamics according to a quasilinear Hudson-Parthasarathy quantum stochastic
differential equation whose drift vector and dispersion matrix are affine and
linear functions of the system variables. This setting includes the
zero-Hamiltonian isolated system dynamics as a particular case, where the
system variables are constant in time, which makes them potentially applicable
as a quantum memory. In a more realistic case of nonvanishing system-field
coupling, we define a memory decoherence time when a mean-square deviation of
the system variables from their initial values becomes relatively significant
as specified by a weighting matrix and a fidelity parameter. We consider the
decoherence time maximization over the energy parameters of the system and
obtain a condition under which the zero Hamiltonian provides a suboptimal
solution. This optimization problem is also discussed for a direct energy
coupling interconnection of such systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、有限レベル系のパウリ行列と同様、動的変数が代数的構造を持つ開量子系について述べる。
システムの外部ボゾン場への結合のハミルトニアンと作用素は、系変数に線形に依存する。
場は、ドリフトベクトルと分散行列がアフィンおよび系変数の線形関数である準線型ハドソン・パルタハラシー量子確率微分方程式に従って系の力学を駆動する量子ウィナー過程によって表現される。
この設定は、システム変数が時間的に一定である特別な場合として、ゼロハミルトニアン孤立系ダイナミクスを含み、量子メモリとして応用することができる。
より現実的なシステム-フィールド結合の場合、システムの変数が初期値から平均2乗ずれが相対的に重み行列と忠実度パラメータによって指定されたときにメモリデコヒーレンス時間を定義する。
系のエネルギーパラメータに対するデコヒーレンス時間最大化を考慮し、ゼロハミルトニアンが準最適解を提供する条件を得る。
この最適化問題は、そのようなシステムの直接エネルギー結合相互接続についても論じる。
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