論文の概要: A pedagogical introduction to continuously monitored quantum systems and measurement-based feedback

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13214v1
• Date: Wed, 20 Dec 2023 17:31:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 14:40:04.117834
• Title: A pedagogical introduction to continuously monitored quantum systems and measurement-based feedback
• Title（参考訳）: 連続観測量子システムと計測に基づくフィードバックの教育的導入
• Authors: Francesco Albarelli and Marco G. Genoni
• Abstract要約: まず、リンドブラッド形式のマルコフのマスター方程式を単純化して導出することから始める。 同じ形式主義を用いて、条件力学を記述するマスター方程式を導出する。 継続的監視の最もパラダイム的な2つの例に注目します。
• 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 this manuscript we present a pedagogical introduction to continuously monitored quantum systems. We start by giving a simplified derivation of the Markovian master equation in Lindblad form, in the spirit of collision models and input-output theory, which describes the unconditional dynamics of a continuously monitored system. The same formalism is then exploited to derive stochastic master equations that describe the conditional dynamics. We focus on the two most paradigmatic examples of continuous monitoring: continuous photodetection, leading to a discontinuous dynamics with "quantum jumps", and continuous homodyne measurements, leading to a diffusive dynamics. We then present a derivation of feedback master equations that describe the dynamics (either conditional or unconditional) when the continuous measurement photocurrents are fed back to the system as a linear driving Hamiltonian, a paradigm known as linear Markovian feedback. In the second part of the manuscript we focus on continuous-variable Gaussian systems: we first present the equations for first and second moments describing the dynamics under continuous general-dyne measurements, and we then discuss in more detail the conditional and unconditional dynamics under Markovian and state-based feedback.
• Abstract（参考訳）: 本論文では, 連続監視量子系への教育的導入について述べる。 まず,連続的に観測される系の無条件ダイナミクスを記述する衝突モデルと入出力理論の精神において,マルコフマスター方程式のリンドブラッド形式による簡易導出を行うことから始める。 同じ形式主義を利用して、条件力学を記述する確率的マスター方程式を導出する。 連続的な光検出(continuous photodetection)は「量子ジャンプ」(quantum jump)と連続ホモダイン測定(continuous homodyne measurement)を伴う不連続なダイナミクスにつながり、拡散的なダイナミクスをもたらす。 次に、連続測定光電流が線形駆動ハミルトニアン(線形マルコフフィードバックとして知られるパラダイム)としてシステムにフィードバックされるときの力学(条件付きあるいは無条件)を記述するフィードバックマスター方程式の導出を示す。 原稿の第2部では連続変数ガウス系に焦点をあてる: まず、連続的な一般次元測定の下での力学を記述する第一モーメントと第二モーメントの方程式を提示し、マルコフ的および状態的フィードバックの下で条件的および非条件的ダイナミクスについてより詳細に議論する。

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