論文の概要: High-Order Hermite Optimization: Fast and Exact Gradient Computation in Open-Loop Quantum Optimal Control using a Discrete Adjoint Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.09857v1
• Date: Wed, 14 May 2025 23:41:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-16 22:29:06.137665
• Title: High-Order Hermite Optimization: Fast and Exact Gradient Computation in Open-Loop Quantum Optimal Control using a Discrete Adjoint Approach
• Title（参考訳）: 高次エルミット最適化:離散随伴アプローチを用いたオープンループ量子最適制御における高速かつ厳密なグラディエント計算
• Authors: Spencer Lee, Daniel Appelo,
• Abstract要約: High-Order Hermite Optimization (HOHO) 法は、量子最適制御のためのオープンループ離散随伴法である。 本手法は, 連続パラメータ化制御パルスを用いた場合, 正確な(離散的な)勾配を効率的に計算する最初の方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This work introduces the High-Order Hermite Optimization (HOHO) method, an open-loop discrete adjoint method for quantum optimal control. Our method is the first of its kind to efficiently compute exact (discrete) gradients when using continuous, parameterized control pulses while solving the forward equations (e.g. Schrodinger's equation or the Linblad master equation) with an arbitrarily high-order Hermite Runge-Kutta method. The HOHO method is implemented in QuantumGateDesign.jl, an open-source software package for the Julia programming language, which we use to perform numerical experiments comparing the method to Juqbox.jl. For realistic model problems we observe speedups up to 775x.
• Abstract（参考訳）: この研究は、量子最適制御のためのオープンループ離散随伴法であるHigh-Order Hermite Optimization (HOHO)法を紹介する。 本手法は,任意の高次Hermite Runge-Kutta法を用いて,フォワード方程式(例えばSchrodinger方程式やLinbladマスター方程式)を解きながら,連続パラメータ化制御パルスを用いた場合の正確な(離散的な)勾配を効率的に計算する手法である。 HOHO法は,Julia プログラミング言語のオープンソースソフトウェアパッケージである QuantumGateDesign.jl で実装され,Juqbox.jl と比較した数値実験を行う。 現実的なモデル問題に対しては、最大775倍のスピードアップを観測する。

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