論文の概要: Quest for optimal quantum resetting: protocols for a particle on a chain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.09150v3
- Date: Tue, 23 Apr 2024 14:07:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 19:45:27.586061
- Title: Quest for optimal quantum resetting: protocols for a particle on a chain
- Title(参考訳): 最適量子リセットの探求--鎖上の粒子のプロトコル
- Authors: Pallabi Chatterjee, S. Aravinda, Ranjan Modak,
- Abstract要約: 我々は、粒子を見つける確率が最大である位置において、粒子をリセットする最も確率の高い位置リセット(MPR)プロトコルを導入する。
本稿では,右と左にリセットする確率を,ステップをリセットする関数とすることで,適応的な2段階MPR(Adaptive Two-stage MPR)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the classical context, it is well known that, sometimes, if the search does not find its target, it is better to start the process anew again, known as resetting. The quantum counterpart of resetting also indicates speeding up the detection process by eliminating the dark states, i.e., situations where the particle avoids detection. In this work, we introduce a most probable position resetting (MPR) protocol in which we reset the particle in a position where the probability of finding the particle could have been maximum, provided one would let the system evolve Unitarily in a given time window. In a tight-binding lattice model, there exists a 2-fold degeneracy (left and right) of the positions of maximum probability. The survival probability with optimal restart rate approaches zero (detection probability approaches one) when the particle is reset with equal probability on both sides. This protocol significantly reduces the optimal mean first-detected-passage time (FDT) and performs better even if the detector is far apart compared to the usual resetting protocols where the particle is brought back to the initial position. We propose a modified protocol, adaptive two-stage MPR, by making the associated probabilities of resetting to the right and left a function of resetting steps. In this protocol, we see a further reduction of the optimal mean FDT and improvement in the search process when the detector is far apart.
- Abstract(参考訳): 古典的な文脈では、検索がターゲットを見つけられない場合、リセットとして知られるプロセスを再起動する方がよいことがよく知られている。
リセットの量子対向はまた、暗黒状態、すなわち粒子が検出を避けている状況を取り除くことによって、検出プロセスのスピードアップを示す。
本研究では,粒子の発見確率が最大となる位置で粒子をリセットする,最も確率の高い位置リセット(MPR)プロトコルを導入する。
強結合格子モデルでは、最大確率の位置の2倍縮退(左と右)が存在する。
最適再起動率の生存確率は、粒子が両側で等しい確率でリセットされたときにゼロに近づく(検出確率は1に近づく)。
このプロトコルは、最適平均1次通過時間(FDT)を著しく低減し、粒子が初期位置に戻される通常のリセットプロトコルと比較して、検出器が遠く離れている場合でも、より良い性能を発揮する。
本稿では,右と左にリセットする確率を,ステップをリセットする関数とすることで,適応的な2段階MPR(Adaptive Two-stage MPR)を提案する。
このプロトコルでは、検出器が遠く離れている場合、最適な平均FDTがさらに削減され、探索プロセスが改善される。
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