論文の概要: Introduction to quantum control: From basic concepts to applications in quantum technologies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04990v1
- Date: Thu, 04 Dec 2025 16:57:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-05 21:11:46.285155
- Title: Introduction to quantum control: From basic concepts to applications in quantum technologies
- Title（参考訳）: 量子制御入門:基礎概念から量子技術への応用へ
- Authors: Christiane P. Koch,
- Abstract要約: 量子制御とは、量子システムを操作できる能力のこと。
このチュートリアルスタイルの章は、システムダイナミクスを操るための古典的な電磁場の使用に焦点を当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14504054468850666
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Quantum control refers to our ability to manipulate quantum systems. This tutorial-style chapter focuses on the use of classical electromagnetic fields to steer the system dynamics. In this approach, the quantum nature of the control stems solely from the underlying dynamics, through the exploitation of destructive and constructive interference to reach the control target. We first discuss two basic control principles -- coherent control which uses manipulation in frequency or time to design these interferences, and adiabatic following where access to the control target is enabled by tracking the time-dependent ground state. For complex control targets and system dynamics that exceed the scope of these basic principles, optimal control theory provides a powerful suite of tools to design the necessary protocols. A key consideration for the successful application of optimal control theory is a proper choice of the optimization functional. All concepts are illustrated using recent work from my research group, with a focus on controlling atoms and superconducting qubits. The chapter concludes with an outlook on integrating coherent control with engineered dissipation and a discussion of open questions in the field.
- Abstract（参考訳）: 量子制御とは、量子システムを操作できる能力のこと。
このチュートリアルスタイルの章は、システムダイナミクスを操るための古典的な電磁場の使用に焦点を当てている。
このアプローチでは、制御の量子的性質は、制御対象に到達するための破壊的かつ建設的な干渉の活用によって、基礎となる力学からのみ生じる。
まず、これらの干渉を設計するために周波数や時間での操作を利用するコヒーレント制御と、時間に依存した基底状態を追跡することによって制御対象へのアクセスを可能にするアダバティクスという2つの基本的な制御原理について議論する。
これらの基本原則の範囲を超える複雑な制御対象とシステムダイナミクスに対して、最適制御理論は必要なプロトコルを設計するための強力なツールセットを提供する。
最適制御理論をうまく適用するための重要な考慮事項は最適化汎函数の適切な選択である。
私の研究グループによる最近の研究で、原子や超伝導量子ビットの制御に焦点をあてて、すべての概念が示されています。
この章は、エンジニアリングされた散逸とコヒーレントなコントロールの統合と、この分野におけるオープンな質問の議論に関する視点で締めくくっている。
関連論文リスト
- Reinforcement Learning for Quantum Network Control with Application-Driven Objectives [53.03367590211247]
動的プログラミングと強化学習は、制御戦略を最適化するための有望なツールを提供する。
非線形で微分可能な目的関数を直接最適化する新しいRLフレームワークを提案する。
我々の研究は、RLを持つ量子ネットワークにおける非線形目的関数最適化への第一歩であり、より高度なユースケースへの道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-12T18:41:10Z) - Robust Entanglement Generation in Bipartite Quantum Systems Using Optimal Control [1.4811951486536687]
固定時間地平線内での両部絡み合いを最大化するための量子最適制御フレームワークを提案する。
時間依存制御場の設計を導出し,最大絡み合うベル状態に向けて2ビット系を操るために必要な条件を導出する。
その結果、頑健な絡み合いを実現するためのスイッチングベースの制御戦略の有効性が示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-14T00:51:46Z) - 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) - Controlling nonergodicity in quantum many-body systems by reinforcement learning [0.0]
量子非エルゴディティ制御のためのモデルフリー・ディープ強化学習フレームワークを開発した。
我々は, DRLエージェントが量子多体系を効率的に学習できることを実証するために, パラダイム的一次元傾斜Fermi-Hubbardシステムを用いた。
連続制御プロトコルと観測は実験的に実現可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-21T20:55:44Z) - Quantum control by the environment: Turing uncomputability, Optimization over Stiefel manifolds, Reachable sets, and Incoherent GRAPE [56.47577824219207]
多くの現実的な状況において、制御された量子系は環境と相互作用する。
本稿では,環境を資源として利用したオープン量子システムの制御に関するいくつかの結果について概説する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-20T10:09:13Z) - Robust Quantum Control in Closed and Open Systems: Theory and Practice [0.0]
このサーベイは、制御理論家のために書かれており、量子制御の現状をレビューし、量子システムに近代的な堅牢な制御を適用しようとする上で直面する課題の概要を提供する。
量子系に古典的ロバスト制御理論を適用する際に生じる問題, 量子物理学者がそのような系とそのロバスト性を探るための典型的な方法, およびこの分野で解決すべきオープン問題について議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-30T18:08:43Z) - Optimal State Manipulation for a Two-Qubit System Driven by Coherent and
Incoherent Controls [77.34726150561087]
2量子ビット量子系の最適制御には状態準備が重要である。
物理的に異なる2つのコヒーレント制御を利用し、ヒルベルト・シュミット目標密度行列を最適化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-03T10:22:35Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Dynamically corrected gates from geometric space curves [55.41644538483948]
本稿では,量子進化と幾何学的空間曲線の密接な関係を利用した演算をしながら,動的に誤差を補正する制御場の設計手法について概説する。
このアプローチは、与えられたタスクを達成する制御フィールドのグローバルなソリューション空間へのアクセスを提供し、様々なアプリケーションに対して実験可能なゲート操作の設計を容易にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T01:12:36Z)
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。