論文の概要: State Initialization by Gate Operation in Open Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06292v2
• Date: Tue, 11 Feb 2025 23:46:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-13 18:10:00.662915
• Title: State Initialization by Gate Operation in Open Quantum Systems
• Title（参考訳）: オープン量子システムにおけるゲート操作による状態初期化
• Authors: Sirui Chen, Dragomir Davidović,
• Abstract要約: 高速ゲートを持つ開量子系の初期条件を計算するための単純で正確な方法が提案されている。 初期qubit状態のポストゲートは一般的にハイブリッドであることを示す。 また、ゲートの忠実度は、キュービットの回転角の関数として連続的なスピン-エコ特性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6036360355596617
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A simple yet accurate method is introduced for calculating the initial conditions in open quantum systems with fast gates. This involves letting the system equilibriate with the environment for an extended time, then operating with the gate. We utilize the Bloch-Redfield (BR) master equation, adapted for periodic time-dependent Hamiltonians and fast Fourier transform algorithm, in place of the less efficient Floquet basis. This enables a unified approach that encompasses very long time scales for establishing environmental correlation and very short time-scales for fast gate operation, while maintaining quadratic precision of the coherences in terms of the weak-coupling constant. We examined the characteristics of qubits after this state preparation. We show that the initial qubit state post-gate is typically a hybrid: the population dynamics display Markovian behavior without reaction delays, while the coherence dynamics is exposed to significant vacuum fluctuations. We also find that the gate fidelity displays a continuous spin-echo characteristics as a function of the rotation angle of the qubit.
• Abstract（参考訳）: 高速ゲートを持つ開量子系の初期条件を計算するための単純で正確な方法が提案されている。 これには、システムが環境と長い時間同調し、その後ゲートで動作させることが含まれる。 周期的時間依存ハミルトニアンと高速フーリエ変換アルゴリズムに適応したBloch-Redfield(BR)マスター方程式を、より効率的なフロケ基底の代わりに利用する。 これにより、環境相関を確立するための非常に長い時間スケールと高速ゲート操作のための非常に短い時間スケールを包含し、弱結合定数の観点からコヒーレンスの2次精度を維持することができる。 この状態準備後の量子ビットの特性について検討した。 人口動態は反応遅延を伴わないマルコフ的挙動を示し、コヒーレンス力学は大きな真空変動に曝露される。 また、ゲートの忠実度は、キュービットの回転角の関数として連続的なスピン-エコ特性を示す。

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