論文の概要: Unitary Transformations using Robust Optimal Control on a Cold Atom Qudit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.08230v1
- Date: Tue, 11 Mar 2025 09:49:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-12 15:42:16.257069
- Title: Unitary Transformations using Robust Optimal Control on a Cold Atom Qudit
- Title（参考訳）: 冷間原子量に対するロバスト最適制御を用いたユニタリ変換
- Authors: E. Flament, N. Ombredane, F. Arrouas, D. Ronco, B. Peaudecerf, D. Sugny, D. Guéry-Odelin,
- Abstract要約: 我々は$d$次元ベクトルに作用する様々な頑健な量子ユニタリ変換を設計および実験的に実装する。
量子状態は、光学格子に配置されたボース・アインシュタイン凝縮体の運動量成分によって表される。
制御された一元変換は、制御されたベクトル部分空間内における状態安定化から大域安定化への拡張にどのように使用できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: In this paper, we design and experimentally implement various robust quantum unitary transformations (gates) acting on $d$-dimensional vectors (qudits) by tuning a single control parameter using optimal control theory. The quantum state is represented by the momentum components of a Bose-Einstein condensate (BEC) placed in an optical lattice, with the lattice position varying over a fixed duration serving as the control parameter. To evaluate the quality of these transformations, we employ standard quantum process tomography. In addition, we show how controlled unitary transformations can be used to extend state stabilization to global stabilization within a controlled vector subspace. Finally, we apply them to state tomography, showing how the information about the relative phase between distant momentum components can be extracted by inducing an interference process.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、最適制御理論を用いて単一制御パラメータをチューニングすることにより、$d$次元ベクトル(キューディット)に作用する様々なロバストな量子ユニタリ変換(ゲート)を設計、実験的に実装する。
量子状態は、光格子に配置されたボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の運動量成分で表され、制御パラメータとして一定期間にわたって格子位置が変化する。
これらの変換の質を評価するために、標準量子プロセストモグラフィーを用いる。
さらに、制御された一元変換を用いて状態安定化を制御されたベクトル部分空間内の大域安定化に拡張する方法を示す。
最後に、状態トモグラフィーに適用し、干渉過程を誘導することにより、遠方運動量成分間の相対位相に関する情報を抽出する方法を示す。
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