論文の概要: Quantum control of the environment in open quantum systems enables rapid qubit reset

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09913v1
• Date: Tue, 10 Mar 2026 17:09:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-11 15:25:24.49058
• Title: Quantum control of the environment in open quantum systems enables rapid qubit reset
• Title（参考訳）: オープン量子系における環境の量子制御は、高速量子ビットリセットを可能にする
• Authors: Carlos Ortega-Taberner, Eoin O'Neill, Paul Eastham,
• Abstract要約: クビットリセットは量子技術において不可欠であり、通常、クビットを散逸する環境に結合することで達成される。 ポラロン状態の形成と、時間依存結合を用いてこれを逆転させる方法が原因であることが示される。 結合プロトコルが特定され、励起状態の人口は10〜6ドル、nsは10〜6ドルである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Qubit reset is crucial in quantum technology and is typically achieved by coupling the qubit to a dissipative environment. However, the achievable speed and fidelity are limited by qubit-environment entanglement. We use exact tensor-network simulations and a time-dependent variational approach to investigate these effects for transmon qubits with a time-dependent system-environment coupling. We show that they are due to the formation of a polaron state and how this can be reversed using a time-dependent coupling. Coupling protocols are identified which achieve reset with an excited-state population of $10^{-6}$ in $10$ ns. A related paper [C. Ortega-Taberner, E. O'Neill and P. R. Eastham, arXiv:XXXX.XXXX] addresses the complementary case of control via a time-dependent Hamiltonian. Our work shows how the dynamics of the environment of an open quantum system can be controlled to design effective quantum processes in non-Markovian systems.
• Abstract（参考訳）: クビットリセットは量子技術において不可欠であり、通常、クビットを散逸する環境に結合することで達成される。 しかし、達成可能な速度と忠実度は、クビット環境の絡み合いによって制限される。 正確なテンソル-ネットワークシミュレーションと時間依存性の変分法を用いて、時間依存性の系環境結合を持つトランモン量子ビットに対するこれらの効果を調べる。 ポラロン状態の形成と、時間依存結合を用いてこれを逆転させる方法が原因であることが示される。 結合プロトコルが特定され、励起状態の人口は10–-6}$10$nsでリセットされる。 関連する論文 (C. Ortega-Taberner, E. O'Neill and P. R. Eastham, arXiv:XXXX.XXXX] は、時間依存ハミルトニアンによる制御の相補的なケースに対処する。 我々の研究は、オープン量子系の環境のダイナミクスがどのように制御され、非マルコフ系における効果的な量子過程を設計できるかを示す。

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