論文の概要: Robust Hamiltonian engineering with subensemble control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03045v1
• Date: Wed, 02 Sep 2026 18:17:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.824548
• Title: Robust Hamiltonian engineering with subensemble control
• Title（参考訳）: サブアンサンブル制御によるロバスト・ハミルトン工学
• Abstract要約: 本稿では,複数のサブアンサンブルに並列に適用されるグローバル制御パルスシーケンスに基づいて,スピンアンサンブルにおける相互作用を再構成するプロトコルを提案する。 本研究では,サブアンサンブル内およびサブアンサンブル間の相互作用を同時に構築するパルス列の探索が困難であることを示す。 本研究は,制御オーバーヘッドを最小限に抑えた新しい量子シミュレーションとセンシング実験を設計するための実用的なツールボックスを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a robust protocol to reshape interactions in a spin ensemble based on global control pulse sequences applied to multiple subensembles in parallel. This setting arises naturally from ensembles of solid-state defects or multi-species atomic arrays. We show that it is provably computationally hard to find pulse sequences that simultaneously engineer interactions both within and between subensembles. Despite its formal hardness, we identify a set of necessary or sufficient conditions under which one can synthesize a target Hamiltonian from the native one. Moreover, we introduce efficient numerical strategies for designing pulse sequences that engineer target Hamiltonians robust against common control imperfections. As a specific application, we discuss the robust generation of two-mode spin squeezing in dual-species atomic ensembles, which is a challenging task without subensemble control. Our results provide a practical toolbox to design novel quantum simulation and sensing experiments with minimal control overhead.
• Abstract（参考訳）: 複数のサブアンサンブルに並列に適用される大域的な制御パルス列に基づいて,スピンアンサンブルにおける相互作用を再構成するロバストプロトコルを提案する。 この設定は自然に固体欠陥や多種原子配列のアンサンブルから生じる。 本研究では,サブアンサンブル内およびサブアンサンブル間の相互作用を同時に構築するパルス列の探索が困難であることを示す。 形式的な硬さにもかかわらず、対象のハミルトニアンを原産地から合成するために必要な、あるいは十分な条件の集合を同定する。 さらに、一般的な制御不完全性に対してハミルトンを強固に狙うパルス列を設計するための効率的な数値戦略を導入する。 具体的応用として,二種の原子アンサンブルにおける2モードスピンスクイーズの発生について論じる。 本研究は,制御オーバーヘッドを最小限に抑えた新しい量子シミュレーションとセンシング実験を設計するための実用的なツールボックスを提供する。

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