論文の概要: Deterministic Equations for Feedback Control of Open Quantum Systems II: Properties of the memory function

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08085v1
• Date: Mon, 08 Dec 2025 22:30:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-10 22:28:07.745586
• Title: Deterministic Equations for Feedback Control of Open Quantum Systems II: Properties of the memory function
• 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II:メモリ関数の特性
• Authors: Alberto J. B. Rosal, Patrick P. Potts, Gabriel T. Landi,
• Abstract要約: 任意のフィードバック・ダイナミクスを考慮した一般記憶関数の主特性について検討する。 観測された量子システムと結合した古典的なシステムとしてメモリを扱えることを示す。 メモリの統計を特徴付けるための一般的なフレームワークを開発する。
• 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 uses past detection outcomes to dynamically modify a quantum system and is central to quantum control. These outcomes can be stored in a memory, defined as a stochastic function of past measurements. In this work, we investigate the main properties of a general memory function subject to arbitrary feedback dynamics. We show that the memory can be treated as a classical system coupled to the monitored quantum system, and that their joint evolution is described by a hybrid bipartite state. This framework allows us to introduce information-theoretic measures that quantify the correlations between the system and the memory. Furthermore, we develop a general framework to characterize the statistics of the memory -- such as moments, cumulants, and correlation functions -- which can be applied both to general feedback-control protocols and to monitored systems without feedback. As an application, we analyze feedback schemes based on detection events in a two-level system coupled to a thermal bath, focusing on protocols that stabilize either the excited-state population or Rabi oscillations against thermal dissipation.
• Abstract（参考訳）: フィードバックは過去の検出結果を使用して量子システムを動的に修正し、量子制御の中心となる。 これらの結果はメモリに格納することができ、過去の測定の確率関数として定義される。 本研究では,任意のフィードバック・ダイナミクスを対象とする汎用記憶関数の主特性について検討する。 観測された量子システムに結合した古典的なシステムとしてメモリを扱えることを示し、それらの共同進化はハイブリッド二部体状態によって記述されることを示す。 このフレームワークにより,システムとメモリ間の相関関係を定量化する情報理論尺度を導入することができる。 さらに,モーメント,累積関数,相関関数などのメモリ統計を特徴付ける汎用フレームワークを開発し,一般フィードバック制御プロトコルにも,フィードバックのない監視システムにも適用可能である。 本研究では, 熱浴に結合した2レベルシステムにおける検出イベントに基づくフィードバックスキームの解析を行い, 励起状態の個体群と熱散逸に対するRabiの振動を安定させるプロトコルに着目した。

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