論文の概要: Measurement and feedback-driven adaptive dynamics in the classical and quantum kicked top

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.19874v1
• Date: Tue, 21 Apr 2026 18:00:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-23 15:36:10.669288
• Title: Measurement and feedback-driven adaptive dynamics in the classical and quantum kicked top
• Title（参考訳）: 古典的および量子的キックトトップにおける測定とフィードバック駆動型適応力学
• Authors: Mahaveer Prasad, Ahana Chakraborty, Thomas Iadecola, Manas Kulkarni, J. H. Pixley, Sriram Ganeshan, Justin H. Wilson,
• Abstract要約: 古典的,半古典的,量子的状態の制御プロトコルを,量子カオスのパラダイムモデルであるキックトトップに適用する。 古典的, 半古典的, 完全量子極限におけるキックトップの力学は, 全て干渉プロトコルを用いて制御可能であることを示す。 また,制御の速度を考慮に入れた数値では,制御が最上位の量子情報の量子ビットを符号化する能力に悪影響を及ぼすことが示唆された。
• 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: In classical dynamical systems, stochastic feedback can stabilize otherwise unstable periodic orbits, giving rise to distinct controlled and uncontrolled phases as the rate of control application is varied. In this work, we apply these control protocols in classical, semiclassical, and quantum regimes to the kicked top, a paradigmatic model of quantum chaos. The quantum kicked top, modeled as the dynamics of a spin-S object, naturally interpolates between these regimes with the spin size S acting as an effective Planck constant. We show that the dynamics of the kicked top in classical, semiclassical, and fully quantum limits can all be controlled using stochastic feedback protocols. Comparing the full quantum dynamics to a truncated Wigner approximation that captures quantum noise but neglects interference beyond the Ehrenfest time, we find that low-moment observables are largely accounted for semiclassically, while the remaining discrepancy in higher moments is consistent with contributions from interference and possibly nonlinearities in rare trajectories that explore the compact phase space. We also find rapid purification in the numerics studied for all rates of control considered, suggesting that control quenches the top's ability to encode a qubit of quantum information even in the uncontrolled phase.
• Abstract（参考訳）: 古典力学系では、確率的フィードバックは不安定な周期軌道を安定させることができ、制御の速度が変化するにつれて、異なる制御と制御されていない位相が生じる。 本研究では、これらの制御プロトコルを古典的、半古典的、量子的状態に応用し、量子カオスのパラダイムモデルであるキックトトップに適用する。 スピン-S物体の力学としてモデル化された量子キックトップは、これらの状態の間に自然に補間し、スピンサイズSが効果的なプランク定数として作用する。 古典的, 半古典的, 完全量子極限におけるキックトップの力学は, すべて確率的フィードバックプロトコルを用いて制御可能であることを示す。 フル量子力学と、量子ノイズを捉えるが、エレンフェスト時間を超えて干渉を無視するウィグナー近似を比較すると、低モーメント可観測物は概ね半古典的に説明されるが、高次モーメントにおける残差は、コンパクト位相空間を探索する稀な軌道の干渉や非線形性の寄与と一致している。 また,制御の速度を考慮に入れた数値では,制御が最上位の量子情報の量子ビットを符号化する能力に悪影響を及ぼすことが示唆された。

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