論文の概要: Frame Change Technique for Phase Transient Cancellation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16291v1
• Date: Mon, 27 Nov 2023 20:08:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-29 21:18:45.700750
• Title: Frame Change Technique for Phase Transient Cancellation
• Title（参考訳）: 位相過渡キャンセルのためのフレーム変更手法
• Authors: Andrew Stasiuk, Pai Peng, Garrett Heller, Paola Cappellaro
• Abstract要約: 固体NMRシステムでは、自然ハミルトニアンを制御パルスで変調することで量子シミュレーションを行う。 本研究では,誤差を診断し,その大きさを校正し,任意の位相で$pi/2$-pulsesで補正する能力について詳述する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.078139820108554
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The precise control of complex quantum mechanical systems can unlock applications ranging from quantum simulation to quantum computation. Controlling strongly interacting many-body systems often relies on Floquet Hamiltonian engineering that is achieved by fast switching between Hamiltonian primitives via external control. For example, in our solid-state NMR system, we perform quantum simulation by modulating the natural Hamiltonian with control pulses. As the Floquet heating errors scale with the interpulse delay, $\delta t$, it is favorable to keep $\delta t$ as short as possible, forcing our control pulses to be short duration and high power. Additionally, high-power pulses help to minimize undesirable evolution from occurring during the duration of the pulse. However, such pulses introduce an appreciable phase-transient control error, a form of unitary error. In this work, we detail our ability to diagnose the error, calibrate its magnitude, and correct it for $\pi/2$-pulses of arbitrary phase. We demonstrate the improvements gained by correcting for the phase transient error, using a method which we call the ``frame-change technique'', in a variety of experimental settings of interest. Given that the correction mechanism adds no real control overhead, we recommend that any resonance probe be checked for these phase transient control errors, and correct them using the frame-change technique.
• Abstract（参考訳）: 複雑な量子力学系の精密制御は、量子シミュレーションから量子計算まで幅広い応用を解き放つことができる。 強く相互作用する多体系の制御は、しばしば外部制御を介してハミルトン原始体を高速に切り替えることによって達成されるフロケ・ハミルトン工学に依存する。 例えば、固体NMRシステムでは、自然ハミルトニアンを制御パルスで変調することで量子シミュレーションを行う。 Floquet加熱誤差は、インターパルス遅延$\delta t$でスケールするので、$\delta t$をできるだけ短く保ち、制御パルスを短寿命かつ高出力にするのが好ましい。 さらに、高出力パルスは、パルスの期間中に発生する望ましくない進化を最小化するのに役立つ。 しかし、そのようなパルスは一元的誤差の一種である可視的な位相遷移制御誤差をもたらす。 本稿では,誤差を診断し,その大きさを校正し,任意の位相で$\pi/2$-pulsesで補正する能力について詳述する。 そこで我々は,「フレーム変更技術」と呼ばれる手法を用いて,位相過渡誤差の補正によって得られた改善を,様々な実験的な設定で示す。 補正機構が実際の制御オーバーヘッドを伴わないことを考慮し、これらの位相過渡制御誤差に対して共振プローブをチェックし、フレーム交換法を用いて補正することを推奨する。

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