論文の概要: Maximal work extraction unitarily from an unknown quantum state: Ergotropy estimation via feedback experiments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04087v2
- Date: Tue, 8 Oct 2024 08:32:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-07 23:11:54.743549
- Title: Maximal work extraction unitarily from an unknown quantum state: Ergotropy estimation via feedback experiments
- Title（参考訳）: 未知の量子状態からの最大作業抽出:フィードバック実験によるエルゴトロピー推定
- Authors: Jitendra Joshi, T. S Mahesh,
- Abstract要約: エルゴトロピーを推定するためのフィードバックベースアルゴリズム(FQErgo)を提案し,実験的に実証する。
FQErgoは、特定の期待値によって強度が反復的に調整されたドライブフィールドを適用し、単一のプローブキュービットを使用して都合よく読み取る。
ランダムな初期状態におけるFQErgoの数値解析により、受動的状態の生成とエルゴトロピーの推定に成功したことを確認する。
- 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: Considering the emerging applications of quantum technologies, studying energy storage and usage at the quantum level is of great interest. In this context, there is a significant contemporary interest in studying ergotropy, the maximum amount of work that can be extracted unitarily from an energy-storing quantum device. Here, we propose and experimentally demonstrate a feedback-based algorithm (FQErgo) for estimating ergotropy. This method also transforms an arbitrary initial state to its passive state, which allows no further unitary work extraction. FQErgo applies drive fields whose strengths are iteratively adjusted via certain expectation values, conveniently read using a single probe qubit. Thus, FQErgo provides a practical way for unitary energy extraction and for preparing passive states. By numerically analyzing FQErgo on random initial states, we confirm the successful preparation of passive states and estimation of ergotropy, even in the presence of drive errors. Finally, we implement FQErgo on two- and three-qubit NMR registers, prepare their passive states, and accurately estimate their ergotropy.
- Abstract（参考訳）: 量子技術の新たな応用を考えると、量子レベルでのエネルギー貯蔵と利用を研究することは大きな関心事である。
この文脈では、エネルギー貯蔵型量子デバイスから一元的に抽出できる仕事の最大量であるエルゴトロピーの研究に重要な現代的関心がある。
本稿では,エルゴトロピー推定のためのフィードバックベースアルゴリズム(FQErgo)を提案する。
また、任意の初期状態を受動的状態に変換することで、さらなるユニタリな作業抽出が不可能になる。
FQErgoは、特定の期待値によって強度が反復的に調整されたドライブフィールドを適用し、単一のプローブキュービットを使用して都合よく読み取る。
したがって、FQErgoは一元的エネルギー抽出と受動的状態の生成に実用的な方法を提供している。
ランダム初期状態におけるFQErgoの数値解析により、ドライブエラーがあっても受動状態の生成とエルゴトロピーの推定が成功することを確認した。
最後に、2ビットと3ビットのNMRレジスタにFQErgoを実装し、その受動的状態を作成し、そのエルゴトロピーを正確に推定する。
関連論文リスト
- Experimental simulation of daemonic work extraction in open quantum batteries on a digital quantum computer [0.0]
我々は、量子回路として対応するダイナミクスの実装方法を示し、最終条件フィードバックのユニタリ進化を含む。
本研究では, 得られたデーモン抽出作業の実験値が, いわゆるデイモンエルゴトロピーによって定量化された理論上界にどのように近いかを示す作業抽出プロトコルを実験的にシミュレートした。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-21T22:56:24Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Daemonic ergotropy in continuously-monitored open quantum batteries [0.0]
デーモンエルゴトロピーは、量子状態におけるこの仕事の抽出強化を適切に記述し、定量化するために導入されます。
対応するデーモン的エルゴトロピーは、エルゴトロピーと対応する非条件状態のエネルギーの間に値を取ることを示す。
上界は、初期純状態と環境に対する完全に効率的な射影測定を仮定することで達成される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-23T19:04:47Z) - Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。
本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。
位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T10:57:36Z) - Work extraction from unknown quantum sources [0.0]
量子物理学において、エルゴトロピーは巡回ハミルトニアン制御の下で抽出可能な仕事の量を測定する。
ここでは、源が生成する量子状態について何も知られていないときに適用できるエルゴトロピーという新しい概念を導出する。
この場合、抽出された作業はボルツマンと観測エントロピーによって定義される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T15:07:04Z) - Probabilistic imaginary-time evolution by using forward and backward
real-time evolution with a single ancilla: first-quantized eigensolver of
quantum chemistry for ground states [0.0]
量子コンピュータ上のImaginary-time Evolution(ITE)は、量子システムの基底状態を得るための有望な形式である。
本稿では,1つのアシラリー量子ビットしか必要としないPITEの新たなアプローチを提案する。
本稿では,計算コストのスケーリングに着目し,量子化学へのアプローチの適用について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-24T12:54:27Z) - Exergy of passive states: Waste energy after ergotropy extraction [0.0]
量子系からエルゴトロピーを抽出し、受動的状態のエクセルギーによって定量化すると、ある程度のエネルギーが失われることが示される。
我々の研究は、オープンシステム量子電池の新しい進歩への展望を開きつつある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-05T07:24:33Z) - Computing molecular excited states on a D-Wave quantum annealer [52.5289706853773]
分子系の励起電子状態の計算にD波量子アニールを用いることを実証する。
これらのシミュレーションは、太陽光発電、半導体技術、ナノサイエンスなど、いくつかの分野で重要な役割を果たしている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-01T01:02:17Z) - Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。
どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。
勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - Simulation of Thermal Relaxation in Spin Chemistry Systems on a Quantum
Computer Using Inherent Qubit Decoherence [53.20999552522241]
我々は,実世界の量子システムの振舞いをシミュレーションする資源として,キュービットデコヒーレンスを活用することを目指している。
熱緩和を行うための3つの方法を提案する。
結果,実験データ,理論的予測との間には,良好な一致が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-03T11:48:11Z)
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。