論文の概要: Enhanced Hamiltonian Learning Precision with Multi-Stage Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.07356v1
- Date: Mon, 10 Mar 2025 14:10:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-11 15:47:09.374423
- Title: Enhanced Hamiltonian Learning Precision with Multi-Stage Neural Networks
- Title(参考訳): 多段階ニューラルネットワークによるハミルトン学習精度の向上
- Authors: Zhengjie Kang, Hao Li, Shuo Wang, Jiaojiao Li, Yuanjie Zhang, Zhihuang Luo,
- Abstract要約: ハミルトン学習精度を向上させる多段階ニューラルネットワークフレームワークを提案する。
提案手法は,ランダム初期状態の単一キュービットパウリ測定から時系列データを利用する。
パラメータの精度を最大化することで、2量子システム上でのフレームワークを実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.285214278728528
- License:
- Abstract: Learning quantum Hamiltonians with high precision is important for quantum physics and quantum information science. We propose a multi-stage neural network framework that significantly enhances Hamiltonian learning precision through successive network optimization of residual errors. Our approach utilizes time-series data from single-qubit Pauli measurements of random initial states, enabling the estimation of unknown Hamiltonian parameters without prior structural assumptions. We demonstrate the framework on two-qubit systems, achieving orders-of-magnitude improvement in parameter accuracy, and further extend the method to larger systems by integrating dynamical decoupling techniques. Additionally, the protocol exhibits robustness against experimental noise. This work bridges the gap between scalable Hamiltonian learning and high-precision requirements, offering a practical tool for precise quantum control and metrology.
- Abstract(参考訳): 量子物理学や量子情報科学において、高精度で量子ハミルトニアンを学ぶことは重要である。
残差の連続的ネットワーク最適化によりハミルトン学習精度を大幅に向上する多段階ニューラルネットワークフレームワークを提案する。
提案手法は, ランダム初期状態の1量子パウリ測定による時系列データを用いて, 事前構造仮定を使わずに未知のハミルトンパラメータを推定できる。
本研究では,2量子システム上でのフレームワークを実演し,パラメータ精度のオーダー・オブ・マグニチュード向上を実現し,動的デカップリング技術を統合して大規模システムに拡張する。
さらに、このプロトコルは実験ノイズに対して堅牢性を示す。
この研究はスケーラブルなハミルトン学習と高精度要件のギャップを埋め、正確な量子制御とメトロジーのための実用的なツールを提供する。
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