論文の概要: Deterministic Equations for Feedback Control of Open Quantum Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01934v1
• Date: Wed, 02 Jul 2025 17:46:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:23:00.429601
• Title: Deterministic Equations for Feedback Control of Open Quantum Systems
• Title（参考訳）: オープン量子系のフィードバック制御に関する決定論的方程式
• Authors: Alberto J. B. Rosal, Patrick P. Potts, Gabriel T. Landi,
• Abstract要約: 我々は、一般的な因果信号に基づいてフィードバックスキームを記述するための決定論的方程式の集合を導出する。 次に、この結果を量子ジャンプの場合に特化し、最後のジャンプのチャネルに基づいたフィードバックを可能にする新しい決定論的方程式を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Feedback control in open quantum dynamics is crucial for the advancement of various coherent platforms. For a proper theoretical description, however, most feedback schemes rely on stochastic trajectories, which require significant statistical sampling and lack analytical insight. Currently, only a handful of deterministic feedback master equations exist in the literature. In this letter we derive a set of deterministic equations for describing feedback schemes based on generic causal signals. Our formulation is phrased in terms of sequentially applied quantum instruments, and is therefore extremely general, recovering various known results in the literature as particular cases. We then specialize this result to the case of quantum jumps and derive a new deterministic equation that allows for feedback based on the channel of the last jump, as well as the time since the last jump occurred. The strength of this formalism is illustrated with a detailed study of population inversion of a qubit using coherent drive and feedback, where our formalism allows all calculations to be performed analytically.
• Abstract（参考訳）: オープン量子力学におけるフィードバック制御は、様々なコヒーレントプラットフォームの発展に不可欠である。 しかし、適切な理論的な記述のために、ほとんどのフィードバックスキームは統計的軌跡に依存しており、統計的サンプリングがかなり必要であり、分析的な洞察が欠如している。 現在、この文献には少数の決定論的フィードバックマスター方程式しか存在しない。 このレターでは、一般的な因果信号に基づいてフィードバックスキームを記述するための決定論的方程式の集合を導出する。 我々の定式化は、逐次的に応用された量子機器の用語で表現され、したがって非常に一般的なものであり、特に文献の様々な既知の結果を回復する。 次に、この結果を量子ジャンプの場合に特化し、最後のジャンプのチャネルと最後のジャンプ発生時に基づくフィードバックを可能にする新しい決定論的方程式を導出する。 この形式主義の強さは、コヒーレントな駆動とフィードバックを用いて量子ビットの集団反転の詳細な研究で示され、そこでは、我々の形式主義は全ての計算を解析的に行うことができる。

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