論文の概要: Universal quantum control by non-Hermitian Hamiltonian
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.18606v1
- Date: Sat, 24 May 2025 09:00:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:42.540637
- Title: Universal quantum control by non-Hermitian Hamiltonian
- Title（参考訳）: 非エルミートハミルトニアンによる普遍量子制御
- Authors: Zhu-yao Jin, Jun Jing,
- Abstract要約: 非エルミート的ハミルトニアンは、完備かつ正則な基底状態の集合にまたがる制約図形で三角化することができる。
この理論は、普遍量子制御の枠組みを非エルミート量子力学の体系に実質的に一般化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Conventional manipulations over quantum system, e.g., coherent population trapping and unidirectional transfer, focus on the Hamiltonian engineering while regarding the system's manifold geometry and constraint equation as secondary causes. Here we treat them on equal footing in controlling a finite-dimensional quantum system under a non-Hermitian Hamiltonian, which is inspired by the d'Alembert's principle for the active force, the constraint force, and the inertial force. The non-Hermitian Hamiltonian could be triangularized in a constraint picture spanned by a set of completed and orthonormal basis states, that is found to be a sufficient condition to construct at least one universal nonadiabatic passage in both bra and ket spaces. The passage ends up with a desired target state that is automatically normalized with no artificial normalization used in the existing treatments for non-Hermitian quantum systems. Our construction is explicitly demonstrated for the perfect population transfer in the two-level system and the cyclic population transfer in the three-level system. This theory substantially generalizes our framework of universal quantum control to the regime of non-Hermitian quantum mechanics.
- Abstract（参考訳）: 量子系に対する従来の操作、例えば、コヒーレント人口トラップと一方向移動は、系の多様体幾何学と制約方程式を二次原因として扱いながら、ハミルトン工学に焦点をあてる。
ここでは、非エルミート的ハミルトニアンの下で有限次元量子系を制御する際の等足法を扱い、これは活性力、制約力、慣性力に対するダレムベルトの原理に着想を得たものである。
非エルミート的ハミルトニアン(英語版)は、完備かつ正則な基底状態の集合にまたがる制約図形で三角化することができ、ブラとケット空間の両方で少なくとも1つの普遍的非可逆通路を構築するのに十分な条件であることが判明した。
この経路は、非エルミート量子系に対する既存の処理で使われる人工正規化なしで自動的に正規化される所望の目標状態で終わる。
本研究は,2レベルシステムにおける完全人口移動と3レベルシステムにおける循環人口移動について明らかにした。
この理論は、普遍量子制御の枠組みを非エルミート量子力学の体系に実質的に一般化する。
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