論文の概要: Incoherent GRAPE (inGRAPE) for optimization of quantum systems with environmentally assisted control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.17388v1
• Date: Tue, 26 Mar 2024 05:13:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-27 16:36:05.460140
• Title: Incoherent GRAPE (inGRAPE) for optimization of quantum systems with environmentally assisted control
• Title（参考訳）: 環境支援制御による量子システムの最適化のための非コヒーレントGRAPE(inGRAPE)
• Authors: Vadim Petruhanov, Alexander Pechen,
• Abstract要約: オープン1ビットおよび2ビット系に対する非コヒーレントGRAPE法の高忠実度ゲート生成への応用について議論する。 クエトリットには、環境支援型非コヒーレント制御と時間依存デコヒーレンス率の定式化が提供される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.3422222472898
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we review several results on development and application of incoherent version of GRAPE (Gradient Ascent Pulse Engineering) approach, inGRAPE, to optimization for open quantum systems driven by both coherent and incoherent controls. In the incoherent control approach, the environment serves as a control together with coherent field, and decoherence rates become generally time-dependent. For a qubit, explicit analytic expressions for evolution of the density matrix were obtained by solving a cubic equation via Cardano method. We discuss applications of incoherent GRAPE method to high fidelity gate generation for open one- and two-qubit systems and surprising properties of the underlying control landscapes, forming two groups - smooth single peak landscapes for Hadamard, C-NOT and C-Z gates, and more complicated with two peaks for T (or $\pi/8$) gate. For a qutrit, a formulation of the environment-assisted incoherent control with time-dependent decoherence rates is provided.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、GRAPE(Gradient Ascent Pulse Engineering)アプローチの非コヒーレントバージョンの開発と応用について、コヒーレント制御と非コヒーレント制御の両方によって駆動されるオープン量子システムの最適化について概説する。 非コヒーレント制御アプローチでは、環境はコヒーレントフィールドと共に制御として機能し、デコヒーレンスレートは一般に時間依存となる。 量子ビットに対して、密度行列の進化の明示的な解析式はカルダーノ法による立方方程式を解くことによって得られる。 オープン1ビットおよび2ビット系における高忠実度ゲート生成への非コヒーレントGRAPE法の応用と、基礎となるコントロールランドスケープの驚くべき特性について論じ、アダマール、C-NOT、C-Zゲートのスムーズな単一ピークランドスケープと、Tゲートの2つのピーク(または$\pi/8$)とのより複雑な2つのグループを形成する。 クエトリットには、環境支援型非コヒーレント制御と時間依存デコヒーレンス率の定式化が提供される。

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