論文の概要: Stochastic Quantum Dynamics Stabilization: A Lyapunov-Based Control
Approach with Homodyne-Mediated Filtering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07021v1
- Date: Sat, 9 Mar 2024 22:29:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-14 00:12:35.187083
- Title: Stochastic Quantum Dynamics Stabilization: A Lyapunov-Based Control
Approach with Homodyne-Mediated Filtering
- Title（参考訳）: 確率量子ダイナミクス安定化:ホモジン媒介フィルタを用いたリアプノフ制御手法
- Authors: Nahid Binandeh Dehaghani, A. Pedro Aguiar, Rafal Wisniewski
- Abstract要約: 本稿では, ホモダインを媒介としたフィルタを用いたリアプノフ制御手法を提案する。
ホモダイン検出において, 漏れキャビティに結合したキュービットを安定化させる手法の有効性を実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6180992915701702
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient control of stochastic dynamics in quantum systems is pivotal for
various applications, including quantum information processing and metrology.
This paper introduces a Lyapunov-based control approach with homodyne-mediated
filtering. We employ a modified extended Kalman filtering method to directly
estimate the evolution of the quantum density operator $\rho$, considering
sequential homodyne current measurements. Our method explicitly addresses the
dynamics of a stochastic master equation with correlated noise, ensuring by
construction the quantum properties of the estimated state variable $\hat\rho$.
Moreover, our proposed switching based Lyapunov control scheme that is fed with
$\hat\rho$, guarantees noise-to-state practically stable in probability of the
desired quantum stationary target set with respect to the estimation error
variance. We demonstrate our approach's efficacy in stabilizing a qubit coupled
to a leaky cavity under homodyne detection.
- Abstract（参考訳）: 量子システムにおける確率力学の効率的な制御は、量子情報処理やメトロジーを含む様々な応用において重要である。
本稿では, ホモダインによるフィルタリングを用いたリアプノフ制御手法を提案する。
我々は、逐次ホモダイン電流の測定を考慮し、量子密度演算子$\rho$の進化を直接推定するために拡張カルマンフィルタ法を用いる。
本手法は,確率マスター方程式と相関雑音のダイナミクスを明示的に取り上げ,推定状態変数 $\hat\rho$ の量子特性を構築できる。
さらに,提案するスイッチングベースのリアプノフ制御スキームは$\hat\rho$を供給し,推定誤差分散に関して所望の量子定常目標集合の確率を実質的に安定に保証する。
ホモダイン検出において, 漏れキャビティに結合したキュービットを安定化させる手法の有効性を実証した。
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