論文の概要: Arbitrary State Transition of Open Qubit System Based on Switching Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19251v1
- Date: Thu, 28 Mar 2024 09:17:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 16:53:18.896072
- Title: Arbitrary State Transition of Open Qubit System Based on Switching Control
- Title（参考訳）: スイッチング制御に基づくオープンビットシステムの任意状態遷移
- Authors: Guangpu Wu, Shibei Xue, Shan Ma, Sen Kuang, Daoyi Dong, Ian R. Petersen,
- Abstract要約: 開キュービット系における任意の状態遷移に対するリアプノフ制御に基づくスイッチング制御戦略を提案する。
コヒーレントベクトル表現を用いて、量子ビットの状態が不変集合や特異値集合に入るのを防ぐことができるスイッチング制御戦略を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.2441960155849285
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a switching control strategy based on Lyapunov control for arbitrary state transitions in open qubit systems. With coherent vector representation, we propose a switching control strategy, which can prevent the state of the qubit from entering invariant sets and singular value sets, effectively driving the system ultimately to a sufficiently small neighborhood of target states. In comparison to existing works, this control strategy relaxes the strict constraints on system models imposed by special target states. Furthermore, we identify conditions under which the open qubit system achieves finite-time stability (FTS) and finite-time contractive stability (FTCS), respectively. This represents a critical improvement in quantum state transitions, especially considering the asymptotic stability of arbitrary target states is unattainable in open quantum systems. The effectiveness of our proposed method is convincingly demonstrated through its application in a qubit system affected by various types of decoherence, including amplitude, dephasing and polarization decoherence.
- Abstract（参考訳）: 開キュービット系における任意の状態遷移に対するリアプノフ制御に基づくスイッチング制御戦略を提案する。
コヒーレントベクトル表現を用いて、量子ビットの状態が不変集合や特異値集合に入るのを防止し、最終的にシステムを十分に小さなターゲット状態の近傍に駆動する切換制御戦略を提案する。
既存の作業と比較して、この制御戦略は、特定の目標状態によって課されるシステムモデルに対する厳密な制約を緩和する。
さらに,開キュービット系が有限時間安定 (FTS) と有限時間収縮安定性 (FTCS) を達成する条件をそれぞれ同定する。
これは、特に任意の標的状態の漸近安定性がオープン量子系では達成できないことを考えると、量子状態遷移における重要な改善である。
提案手法の有効性は, 振幅, 強調, 偏光デコヒーレンスなど, 様々な種類のデコヒーレンスの影響を受け, 量子ビットシステムに適用することによって実証された。
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