論文の概要: Quantum optimal control of steady orbits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15383v2
• Date: Tue, 16 Jun 2026 14:47:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-17 15:01:46.731554
• Title: Quantum optimal control of steady orbits
• Title（参考訳）: 定常軌道の量子最適制御
• Abstract要約: 我々は、散逸的な量子システムを、ユーザーが特定した経路点を通過する安定した軌道へと導く制御シーケンスを見つける。 形式主義はフロケ=リンドブラッド状態工学や実効ハミルトニアン理論とは異なる。 それは、散逸した量子システムを、ユーザーが特定した経路点を通過する安定した軌道へと導く制御シーケンスを見つける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5073819606581198
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Periodically driven dissipative systems can settle into steady orbits - fixed loops on their dynamical manifolds. In quantum mechanics, steady orbits occur in cooling engines (used to initialise quantum devices), coherent oscillators (such as lasers and masers), precision metrology devices (atomic clocks, optical and spin magnetometers), and magnetic resonance (steady state free precession, dynamic nuclear polarisation). Steady orbits and stroboscopic steady states are a promising target for quantum optimal control, but the numerical complexity is prohibitive: the infinite loop defeats gradient ascent pulse engineering (GRAPE) which relies on explicit numerical propagation in the time domain. Here we propose an efficient quantum control strategy for stroboscopic steady states and limit cycles that are approached asymptotically when a control sequence is repeated infinitely many times. The formalism is different from Floquet-Lindblad state engineering and effective Hamiltonian theories: it finds control sequences that drive a dissipative quantum system towards a steady orbit passing through user-specified waypoints. The software implementation (same numerical complexity scaling as GRAPE) is done for the Spinach library.
• Abstract（参考訳）: 周期的に駆動される散逸系は、その力学多様体上の固定ループである定常軌道に落ち着くことができる。 量子力学において、定常軌道は冷却エンジン(初期化に使用される)、コヒーレント発振器(レーザーやメーザーなど)、精密メトロジー装置(原子時計、光学およびスピン磁力計)、磁気共鳴(定常状態自由偏極、動的核偏極)で発生する。 定常軌道とストロボスコープ定常状態は量子最適制御の有望な目標であるが、数値複雑性は禁じられている:無限ループは時間領域における明示的な数値伝播に依存する勾配上昇パルス工学(GRAPE)を破る。 本稿では、制御シーケンスが無限に繰り返される場合に漸近的にアプローチされるストロボスコープ定常状態と制限サイクルに対する効率的な量子制御戦略を提案する。 フォーマリズムは、フロケ=リンドブラッド状態工学や実効的なハミルトン理論とは異なっている: 散逸性量子系を、ユーザーが特定した経路点を通過する安定した軌道へと導く制御シーケンスを見つける。 ソフトウェア実装(GRAPEのような数値複雑性スケーリング)はSpinachライブラリに対して行われる。

関連論文リスト

• Large-scale quantum simulations of dissipative spin-1/2 Heisenberg chains [35.863587184853394]
  環境に結合した量子多体系は、平衡のない秩序を維持することができる非平衡定常状態に緩和する。 散逸性スピン-1/2ハイゼンベルク鎖は非平衡定常物理学のベンチマーク例である。 ここでは、超伝導プロセッサibm_kingston上の最大50箇所の鎖のリンドブラッド動力学をシミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-14T18:00:00Z)
• Measurement and feedback-driven adaptive dynamics in the classical and quantum kicked top [0.0]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-21T18:00:06Z)
• Identifying quantum coherence in quantum annealers [37.067444579637076]
  アナログ量子シミュレータにおけるシステムワイドコヒーレンス同定のための診断手段として,多体コヒーレント振動(MBCO)を用いる。 この研究は、ノイズの多い大規模量子プラットフォームにおける量子コヒーレンス探索の一般的なロードマップを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-24T20:39:41Z)
• Lie algebra-assisted quantum simulation and quantum optimal control via high-order Magnus expansions [0.0]
  時間依存制御関数を定義する自由度のみに依存する計算労力を削減するスケーラブルなアプローチを導入する。 提案手法はMagnus拡張に対するスケーラブルな表現を提供し,従来の手法よりも数桁高速に評価できる。 Rydberg原子を用いた中性原子プラットフォーム上での5量子位相ゲートの制御パルスを設計し,本手法の適用例を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-23T13:38:10Z)
• Quantum computation over the vibrational modes of a single trapped ion [37.69303106863453]
  トラップイオンシステムは、長いコヒーレンス時間と正確な量子ビット制御を備えた堅牢なプラットフォームを提供する。 閉じ込められたイオン系で生成できる量子演算は、連続可変量子系における状態準備を目的とした応用を研究するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T16:38:24Z)
• Dissipation-induced Quantum Homogenization for Temporal Information Processing [44.99833362998488]
  量子貯水池は、ハミルトニアンパラメータの精密な制御や微調整なしに、情報処理やターゲット時系列生成に量子システムの複雑なリアルタイム散逸ダイナミクスを利用するため、大きなポテンシャルを持つ。 本稿では, 分散量子ホモジェナイザーを代替プラットフォームとして提案し, 貯水池力学の必要十分かつ十分な条件 – 安定性と収縮性 – を満たすことを証明する。 その結果、核磁気共鳴アンサンブルまたはフォトニック系として物理的に実装可能な量子均質化プロトコルが、貯水池コンピュータとして機能する可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-13T09:05:41Z)
• Open loop linear control of quadratic Hamiltonians with applications [0.0]
  任意の数モードに拡張され、消滅演算子と生成演算子において双線型であるすべての可能な項を含む場合を考える。 我々は,この理論をいくつかの特定の物理系に適用し,その利用例を示し,明示的な制御関数を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T00:10:16Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Open quantum dynamics of strongly coupled oscillators with multi-configuration time-dependent Hartree propagation and Markovian quantum jumps [0.0]
  我々はリンドブラッド量子マスター方程式を解くための量子状態軌道スキームを実装した。 強い相互作用を持つ量子化振動子の有限サイズアレイの散逸ダイナミクスを高励起密度で解く可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-02T03:01:14Z)
• An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian Simulation [55.41644538483948]
  現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。 我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。 提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:03Z)
• Algebraic Compression of Quantum Circuits for Hamiltonian Evolution [52.77024349608834]
  時間依存ハミルトニアンの下でのユニタリ進化は、量子ハードウェアにおけるシミュレーションの重要な構成要素である。 本稿では、トロッターステップを1ブロックの量子ゲートに圧縮するアルゴリズムを提案する。 この結果、ハミルトニアンのある種のクラスに対する固定深度時間進化がもたらされる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:01Z)
• Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits [58.720142291102135]
  最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。 動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z)
• Controlling many-body dynamics with driven quantum scars in Rydberg atom arrays [41.74498230885008]
  1次元と2次元の3から200個の強く相互作用する量子ビットからなる多体系における急激なクエンチに続く非平衡ダイナミクスを実験的に検討した。 本研究では, 周期駆動によりスカーリバイバルが安定化し, 離散時間結晶秩序に類似したロバストなサブハーモニック応答が生じることを見出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:02Z)
• Fast and differentiable simulation of driven quantum systems [58.720142291102135]
  我々は、ダイソン展開に基づく半解析手法を導入し、標準数値法よりもはるかに高速に駆動量子系を時間発展させることができる。 回路QEDアーキテクチャにおけるトランスモン量子ビットを用いた2量子ゲートの最適化結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-16T21:43:38Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。