論文の概要: Robust and optimal control of open quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05249v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 15:02:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.282556
- Title: Robust and optimal control of open quantum systems
- Title（参考訳）: 開量子系のロバストと最適制御
- Authors: Zi-Jie Chen, Hongwei Huang, Lida Sun, Qing-Xuan Jie, Jie Zhou, Ziyue Hua, Yifang Xu, Weiting Wang, Guang-Can Guo, Chang-Ling Zou, Luyan Sun, Xu-Bo Zou,
- Abstract要約: 我々は、システムの不完全性とノイズを抑制するアルゴリズムを改善し、オープン量子システムのロバストかつ最適制御のためのスケーラビリティを著しく向上させる。
この研究は、量子最適制御技術の顕著な進歩であり、実用的な応用における量子化技術の実現の道を開くものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.046723859337044
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advancements in quantum technologies have highlighted the importance of mitigating system imperfections, including parameter uncertainties and decoherence effects, to improve the performance of experimental platforms. However, most of the previous efforts in quantum control are devoted to the realization of arbitrary unitary operations in a closed quantum system. Here, we improve the algorithm that suppresses system imperfections and noises, providing notably enhanced scalability for robust and optimal control of open quantum systems. Through experimental validation in a superconducting quantum circuit, we demonstrate that our approach outperforms its conventional counterpart for closed quantum systems with an ultra-low infidelity of about $0.60\%$, while the complexity of this algorithm exhibits the same scaling, with only a modest increase in the prefactor. This work represents a notable advancement in quantum optimal control techniques, paving the way for realizing quantum-enhanced technologies in practical applications.
- Abstract（参考訳）: 量子技術の最近の進歩は、実験プラットフォームの性能を向上させるためにパラメータの不確かさやデコヒーレンス効果を含むシステム不完全性を緩和することの重要性を強調している。
しかし、以前の量子制御における取り組みのほとんどは、閉じた量子系における任意のユニタリ演算の実現に向けられている。
ここでは,システムの不完全性やノイズを抑制するアルゴリズムを改良し,オープン量子システムのロバストかつ最適制御のためのスケーラビリティを向上する。
超伝導量子回路における実験的な検証により、我々の手法は、0.60 %$の超低忠実度を持つ閉量子系に対して従来の手法よりも優れており、一方、このアルゴリズムの複雑さは同じスケーリングを示し、プレファクタはわずかに増加している。
この研究は、量子最適制御技術の顕著な進歩であり、実用的な応用における量子化技術の実現の道を開くものである。
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