論文の概要: Linear quantum systems: poles, zeros, invertibility and sensitivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00014v1
- Date: Sat, 14 Sep 2024 14:03:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 15:38:58.333199
- Title: Linear quantum systems: poles, zeros, invertibility and sensitivity
- Title（参考訳）: 線形量子系:極、零点、可逆性と感度
- Authors: Zhiyuan Dong, Guofeng Zhang, Heung-wing Joseph Lee, Ian R. Petersen,
- Abstract要約: 量子力学の非可換性は、系の力学に基本的な制約を課す。
本稿では線形量子系の零点と極について検討する。
2種類の安定な入力オブザーバが不安定な線形量子系のために構築されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7694956548319762
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The noncommutative nature of quantum mechanics imposes fundamental constraints on system dynamics, which, in the linear realm, are manifested through the physical realizability conditions on system matrices. These restrictions give system matrices a unique structure. This paper aims to study this structure by investigating the zeros and poles of linear quantum systems. Firstly, it is shown that -s_0 is a transmission zero if and only if s_0 is a pole of the transfer function, and -s_0 is an invariant zero if and only if s_0 is an eigenvalue of the A-matrix, of a linear quantum system. Moreover, s_0 is an output-decoupling zero if and only if -s_0 is an input-decoupling zero. Secondly, based on these zero-pole correspondences, we show that a linear quantum system must be Hurwitz unstable if it is strongly asymptotically left invertible. Two types of stable input observers are constructed for unstable linear quantum systems. Finally, the sensitivity of a coherent feedback network is investigated; in particular, the fundamental tradeoff between ideal input squeezing and system robustness is studied on the basis of system sensitivity analysis.
- Abstract（参考訳）: 量子力学の非可換性は系の力学に基本的な制約を課し、線形領域では系の行列上の物理的実現可能性条件によって現れる。
これらの制限は、システム行列にユニークな構造を与える。
本稿では,線形量子系の零点と極を求めることによって,この構造を研究することを目的とする。
まず、s_0 が伝達零であることと、s_0 が伝達関数の極であることと、s_0 が線型量子系の A-行列の固有値であることとが一致する。
さらに、s_0 が出力非カップリング零であることと入力非カップリング零であることは同値である。
第二に、これらの零極対応に基づいて、線形量子系が強い漸近的左可逆性であるならば、Hurwitz不安定でなければならないことを示す。
2種類の安定な入力オブザーバが不安定な線形量子系のために構築されている。
最後に、コヒーレントフィードバックネットワークの感度について検討し、特に、システム感度分析に基づいて、理想的な入力スクイーズとシステムロバストネスの基本的なトレードオフについて検討した。
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