論文の概要: Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15743v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 04:58:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-26 09:01:07.442618
- Title: Efficiency of Dynamical Decoupling for (Almost) Any Spin-Boson Model
- Title（参考訳）: スピン-ボソンモデルにおける(ほとんど)動的デカップリングの効率性
- Authors: Alexander Hahn, Daniel Burgarth, Davide Lonigro,
- Abstract要約: 構造ボソニック環境と結合した2レベル系の動的疎結合を解析的に検討した。
このようなシステムに対して動的疎結合が機能する十分な条件を見つける。
私たちの境界は、様々な関連するシステムパラメータで正しいスケーリングを再現します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Dynamical decoupling is a technique aimed at suppressing the interaction between a quantum system and its environment by applying frequent unitary operations on the system alone. In the present paper, we analytically study the dynamical decoupling of a two-level system coupled with a structured bosonic environment initially prepared in a thermal state. We find sufficient conditions under which dynamical decoupling works for such systems, and, most importantly, we find bounds for the convergence speed of the procedure. Our analysis is based on a new Trotter theorem for multiple Hamiltonians and involves a rigorous treatment of the evolution of mixed quantum states via unbounded Hamiltonians. A comparison with numerical experiments shows that our bounds reproduce the correct scaling in various relevant system parameters. Furthermore, our analytical treatment allows for quantifying the decoupling efficiency for boson baths with infinitely many modes, in which case a numerical treatment is unavailable.
- Abstract（参考訳）: 動的デカップリング(Dynamical Decoupling)は、量子システムと環境との相互作用を、システムのみに頻繁なユニタリ演算を適用することによって抑制することを目的とした技術である。
本稿では,2段階系の動的疎結合と,最初に温度条件下で調製された構造ボソニック環境について解析的に検討する。
動的疎結合がそのようなシステムに作用する十分な条件を見つけ、最も重要なことは、手続きの収束速度の限界を見つけることである。
我々の分析は、複数のハミルトニアンに対する新しいトロッターの定理に基づいており、非有界ハミルトニアンによる混合量子状態の進化を厳密に扱う。
数値実験との比較により, 種々のシステムパラメータの正しいスケーリングを再現できることが示されている。
さらに, 解析処理により, ボソン浴の脱カップリング効率を無限に多くのモードで定量化することが可能であり, 数値処理は不可能である。
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