論文の概要: Control-centric quantum noise spectroscopy of time-ordered polyspectra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.07682v1
- Date: Thu, 09 Apr 2026 01:02:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-10 18:34:05.620838
- Title: Control-centric quantum noise spectroscopy of time-ordered polyspectra
- Title（参考訳）: 時間秩序ポリスペクトルの制御中心量子ノイズ分光
- Authors: Kaiah Steven, Elliot Coupe, Qi Yu, Gerardo A. Paz-Silva,
- Abstract要約: 非パラメトリック量子ノイズスペクトロスコピーは、環境のスペクトル特性を推定するための汎用的、モデルに依存しないフレームワークを提供する。
制御中心の視点を採用することで、現在、中心となる物体が時間順のポリスペクトルとなるようにノイズ分光問題を再キャストできることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.127624971317536
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Precise environmental-noise characterisation in open quantum systems is a key step toward high-fidelity quantum control and targeted decoherence suppression in computing and sensing applications. Non-parametric quantum noise spectroscopy (QNS) provides a general-purpose, model-agnostic framework for estimating the spectral properties of an environment. The ability to perform such protocols under realistic constraints is key to their practical applicability. Notably, it is important to account for control constraints and understand how they limit the ability to learn about noise correlations as experiment-agnostic objects. We show how adopting a control-centric point of view allows one to recast the noise spectroscopy problem in such a way that (i) the central objects are now the time-ordered polyspectra, (ii) control filter functions are no longer encumbered by time-ordering. In particular, we show that this approach enables the seamless generalisation of frequency-comb QNS protocols to arbitrary control scenarios without introducing additional control symmetries that effectively remove time-ordering from filter functions, improving estimation in typically pathological scenarios. We demonstrate the targeted reconstruction of the time-ordered polyspectra across classical Gaussian and quantum non-Gaussian environments via simulations.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムにおける環境ノイズの正確な特徴化は、高忠実度量子制御と、コンピューティングおよびセンシングアプリケーションにおける目標デコヒーレンス抑制への重要なステップである。
非パラメトリック量子ノイズスペクトロスコピー (Non-parametric quantum noise spectroscopy, QNS) は、環境のスペクトル特性を推定するための汎用的、モデルに依存しないフレームワークを提供する。
このようなプロトコルを現実的な制約の下で実行する能力は、その実践的な適用可能性の鍵となる。
特に、制御制約を考慮し、実験に依存しない物体としてノイズ相関について学習する能力をいかに制限するかを理解することが重要である。
制御中心の視点を採用することで、ノイズスペクトロスコピー問題をこのような方法で再キャストできることを示す。
i) 中心となるオブジェクトは、現在、時間順のポリスペクトルである。
(ii) 制御フィルタ関数は、時間順序付けによってエンコードされなくなる。
特に,周波数コムQNSプロトコルを任意の制御シナリオにシームレスに一般化することができ,フィルタ関数からの時間順序付けを効果的に除去する制御対称性を導入することなく,典型的には病的シナリオにおける推定を改善することができることを示す。
古典ガウスおよび量子ガウス環境における時間順序ポリスペクトルのシミュレーションによる再構成を実証する。
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