論文の概要: Modelling optimal generation of an arbitrary N-qubit quantum gate within the generalized Bloch vectors formalism due to the Pontryagin principle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18059v1
- Date: Mon, 22 Sep 2025 17:36:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.543049
- Title: Modelling optimal generation of an arbitrary N-qubit quantum gate within the generalized Bloch vectors formalism due to the Pontryagin principle
- Title（参考訳）: ポントリャーギン原理による一般化ブロッホベクトル形式論における任意のN-量子ゲートの最適生成のモデル化
- Authors: Sergey Kuznetsov, Elena R. Loubenets,
- Abstract要約: 有限次元量子系に対する一般化されたブロッホベクトル形式に基づく新しい最適ゲート生成モデルを開発する。
このモデルでは、最適制御はN量子系パラメータによってのみ決定され、初期状態に依存しない。
様々な1/2/3キュービットゲートの生成のための数値実験により, 最適モデルの有効性が示された。
- 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: This paper is devoted to the problem of optimal generation of N-qubit gates for closed quantum systems -- a key task for the practical implementation of various quantum applications. Based on the generalized Bloch vectors formalism for a finite-dimensional quantum system, we develop a new optimal gates generation model, which is universal in the sense that it is applicable for an arbitrary N-qubit gate, any Hamiltonian of a closed N-qubit system and within this model an optimal control is determined only by N-qubit system parameters and does not depend on its initial state. Within the developed model, the synthesis of optimal control, carried out via the Pontryagin principle, leads to the boundary value problem for the system of ODEs, which can be explored by various computational methods. Numerical experiments conducted for generation of a variety of one/two/three qubit gates demonstrate viability of the developed optimal model which allows one to generate N-qubit quantum gates with a high degree of precision.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 閉量子系におけるN-qubitゲートの最適生成の問題に焦点をあてる。
有限次元量子系の一般化されたブロッホベクトル形式に基づいて、任意のN-量子ゲート、閉N-量子系のハミルトニアンに適用できるという意味で普遍的な新しい最適ゲート生成モデルを開発し、このモデルでは、最適制御はN-量子系パラメータによってのみ決定され、初期状態に依存しない。
開発されたモデルの中では、ポントリャーギンの原理による最適制御の合成が、様々な計算手法で探索できるODEのシステムの境界値問題に導かれる。
様々な1/2/3量子ビットゲートの生成のための数値実験により,N量子ビットの量子ゲートを高精度に生成できる最適モデルの実現可能性を示す。
関連論文リスト
- Pulse-based optimization of quantum many-body states with Rydberg atoms in optical tweezer arrays [39.58317527488534]
光ツイーザアレイにおけるリドベルグ原子に対するパルスベースの変分量子固有解法を探索する。
一次元反強磁性ハイゼンベルク模型と混合場イジング模型の基底状態が正確に作成できることを数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-25T10:51:49Z) - Gradient projection method for constrained quantum control [46.08419608239004]
我々は、量子制御の問題にGPM(Gradient Projection Method)を採用する。
この方法の主な利点は、境界を正確に満たすことができることである。
GPMを1および2キュービットゲートと2キュービットベルおよびワーナー状態の生成を含むいくつかの例に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-29T11:56:55Z) - Nonadiabatic geometric quantum gates with on-demand trajectories [2.5539863252714636]
オンデマンドトラジェクトリを用いた幾何学的量子ゲート構築のための汎用プロトコルを提案する。
提案手法は,スムーズパルスを用いたターゲットハミルトニアンのリバースエンジニアリングを採用する。
特定の幾何学的ゲートは様々な異なる軌跡によって誘導できるため、ゲート性能をさらに最適化することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-20T06:57:36Z) - Accelerating Quantum Optimal Control of Multi-Qubit Systems with
Symmetry-Based Hamiltonian Transformations [3.0126004742841253]
本稿では,大規模マルチキュービットシステムの量子最適制御計算を高速化する,新しい計算効率の高い手法を提案する。
我々のアプローチは、Sn あるいは Dn 対称性の下で、2n から 2n から O(n by n) または O((2n / n) へ (2n / n) まで、$n$-qubit 系のハミルトニアンサイズを減少させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-12T00:08:17Z) - Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。
最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z) - Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent
and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。
我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z) - Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。
誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。