論文の概要: Multi-Timescale Quantum Averaging Theory for Driven Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.09761v1
- Date: Wed, 12 Mar 2025 19:00:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-14 15:50:54.148831
- Title: Multi-Timescale Quantum Averaging Theory for Driven Quantum Systems
- Title（参考訳）: 駆動量子システムのためのマルチスケール量子平均化理論
- Authors: Kristian D. Barajas, Wesley C. Campbell,
- Abstract要約: 本稿では、周期的およびほぼ周期的に駆動される量子システムをモデル化するためのマルチスケール量子平均化理論(QAT)を提案する。
マグナス展開を複数のスケールで平均化する方法に統合することにより、QATはシステム力学に対する遠距離および近距離共振相互作用の影響を捉える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We present a multi-timescale Quantum Averaging Theory (QAT), a generalized unitarity-preserving analytic framework for modeling periodically and almost-periodically driven quantum systems across multiple timescales. By integrating the Magnus expansion with the method of averaging on multiple scales, QAT captures the effects of both far-detuned and near-resonant interactions on system dynamics. The framework yields an effective Hamiltonian description while retaining fast oscillatory effects within a separate dynamical phase operator, ensuring accuracy across a wide range of driving regimes. We demonstrate the rapid convergence of QAT results toward exact numerical solutions in both detuning regimes for touchstone problems in quantum information science.
- Abstract（参考訳）: 複数の時間スケールにわたって周期的およびほぼ周期的に駆動される量子システムをモデル化するための一般化されたユニタリティ保存分析フレームワークであるマルチスケール量子平均化理論(QAT)を提案する。
マグナス展開を複数のスケールで平均化する方法に統合することにより、QATはシステム力学に対する遠距離および近距離共振相互作用の影響を捉える。
このフレームワークは、異なる動的位相演算子内で高速な振動効果を保持しながら、ハミルトニアン記述を効果的に生成し、幅広い駆動状態の精度を保証する。
本稿では,量子情報科学におけるタッチストーン問題に対する両制御系における正確な数値解に対するQAT結果の急速な収束を実証する。
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