論文の概要: Dynamical invariant based shortcut to equilibration in open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11659v2
- Date: Tue, 16 Apr 2024 06:09:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-17 23:25:43.753051
- Title: Dynamical invariant based shortcut to equilibration in open quantum systems
- Title(参考訳): 開量子系における動的不変量に基づくショートカットと平衡
- Authors: Mohamed Boubakour, Shimpei Endo, Thomás Fogarty, Thomas Busch,
- Abstract要約: 我々はルイス=リースフェルド不変量を用いて、駆動されたオープン量子系の平衡を高速化する。
提案プロトコルは、単純な非最適化プロトコルよりも短い時間スケールで高忠実度制御を実現することができることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose using the dynamical invariant also known as the Lewis-Riesenfeld invariant, to speed-up the equilibration of a driven open quantum system. This allows us to reverse engineer the time-dependent master equation that describes the dynamics of the open quantum system and systematically derive a protocol that realizes a shortcut to equilibration. The method does not require additional constraints on the timescale of the dynamics beside the Born-Markov approximation and can be generically applied to boost single particle quantum engines significantly. We demonstrate it with the damped harmonic oscillator, and show that our protocol can achieve a high-fidelity control in shorter timescales than simple non-optimized protocols. We find that the system is heated during the dynamics to speed-up the equilibration, which can be considered as an analogue of the Mpemba effect in quantum control.
- Abstract(参考訳): 我々はルイス=リースフェルド不変量(Lewis-Riesenfeld invariant)としても知られる力学不変量を用いて、駆動されたオープン量子系の平衡を高速化する。
これにより、オープン量子系の力学を記述した時間依存マスター方程式をリバースエンジニアリングし、平衡のショートカットを実現するプロトコルを体系的に導出することができる。
この方法はボルン・マルコフ近似の傍らにおける力学の時間スケールに関する追加の制約を必要とせず、単一粒子量子エンジンを著しく加速するために汎用的に適用することができる。
我々は、減衰した高調波発振器を用いてこれを実証し、単純な非最適化プロトコルよりも短い時間スケールで高忠実度制御を実現できることを示す。
この系は、量子制御におけるMpemba効果の類似と見なすことができる平衡を高速化するために動的に加熱されている。
関連論文リスト
- Shortcuts to adiabaticity in harmonic traps: a quantum-classical analog [0.10713888959520208]
本稿では,量子システムを初期状態から最終定常状態へ効率的に遷移させる新しい手法を提案する。
我々のアプローチは、古典的ブラウン過程として量子系を表すネルソンの量子化を利用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-03T09:19:24Z) - Dynamics with autoregressive neural quantum states: application to
critical quench dynamics [41.94295877935867]
本稿では、量子系の長時間のダイナミクスを安定的に捉えるための代替の汎用スキームを提案する。
二次元量子イジングモデルにおけるキブル・ズレーク機構の解明により,時間依存性のクエンチ力学にこのスキームを適用した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-07T15:50:00Z) - Open quantum dynamics of strongly coupled oscillators with
multi-configuration time-dependent Hartree propagation and Markovian quantum
jumps [0.0]
我々はリンドブラッド量子マスター方程式を解くための量子状態軌道スキームを実装した。
強い相互作用を持つ量子化振動子の有限サイズアレイの散逸ダイナミクスを高励起密度で解く可能性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-02T03:01:14Z) - Shortcuts to adiabatic population inversion via time-rescaling:
stability and thermodynamic cost [0.0]
本研究では,2レベル量子系の集団反転を高速化する問題について検討する。
制御パラメータの系統的誤差に対する力学の忠実さは、他のSTAスキームと同等であることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-29T20:27:02Z) - Variational quantum simulation of the imaginary-time Lyapunov control
for accelerating the ground-state preparation [17.802280143175235]
まず,Lyapunov制御にインスパイアされた地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地中地
ノイズの多い中間規模量子時代にこの手法を利用できるようにするため,浅い量子回路で動作するアルゴリズムの変分形式を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-22T10:40:33Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-08T14:55:44Z) - Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。
回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-16T21:43:38Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-11T22:45:57Z) - Dynamical replica analysis of quantum annealing [0.0]
量子スピン系の力学に対する興味深い別のアプローチが、約10年前に提案された。
これは、量子アンサンブルの鈴木・トロッターの古典的な写像を通してプロキシダイナミクスを作成することを含む。
この章では、導出の背後にある考えと仮定に焦点をあてて、このアプローチを紹介します。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-23T12:17:38Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。