論文の概要: Quantum control as renormalization group flow
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.26154v1
- Date: Mon, 19 Oct 2026 10:42:46 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-20 22:35:51.065511
- Title: Quantum control as renormalization group flow
- Title（参考訳）: 再正規化群フローとしての量子制御
- Abstract要約: 時間依存ハミルトニアンの空間に流れを構築することにより、量子制御のための枠組みを設計する。
多様な制御問題に対するフレームワークの汎用性を高めるために,フロー方程式工学を導入する。
我々の制御RGフレームワークは、ハミルトン工学とユニタリ量子制御に関する統一的な視点を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3946472088517934
- License:
- Abstract: The Renormalization Group (RG) establishes relations between effective descriptions of physical systems at different scales; in Hamiltonian RG, these relations induce a flow in the space of Hamiltonians. In direct correspondence, we design an RG framework for quantum control by constructing a flow in the space of time-dependent Hamiltonians. A prescribed control subspace, selected to contain only experimentally accessible terms, forms the fixed-point manifold, while the flow preserves the target unitary and monotonically reduces the Hamiltonian weight outside this subspace. Exploiting the freedom in constructing the flow, we introduce flow-equation engineering to enhance the versatility of the framework for diverse control problems, including time-periodic and open-interval smooth protocols with prescribed endpoints. We provide two disparate applications to exhibit the utility of our approach: (i) Nonperturbative Floquet engineering beyond the regime of validity of high-frequency expansions, which we demonstrate by constructing an implementable time-periodic protocol for the Haldane model; (ii) Accessible fast-forward driving from unit-fidelity counterdiabatic evolution, which we showcase for large transverse-field Ising chains away from the adiabatic regime by compressing the long-range multibody adiabatic gauge potential into the original time-dependent Ising control schedules. Our control RG framework reveals a unifying perspective on Hamiltonian engineering and unitary quantum control, and can serve as an organizing principle behind seemingly disparate nonequilibrium quantum dynamics.
- Abstract（参考訳）: 再正規化群 (Renormalization Group, RG) は、物理系の異なるスケールでの効果的な記述の間の関係を確立し、ハミルトン RG では、これらの関係はハミルトニアン空間における流れを誘導する。
直接対応において、時間依存ハミルトニアンの空間に流れを構築することにより、量子制御のためのRGフレームワークを設計する。
実験的に到達可能な項のみを含むように選択された所定の制御部分空間は固定点多様体を形成し、フローは対象のユニタリを保存し、この部分空間の外側のハミルトン重みを単調に減少させる。
フロー構築の自由度を向上し,フロー方程式工学を導入し,所定エンドポイントを持つ周期的および開区間スムーズなプロトコルを含む多種多様な制御問題に対するフレームワークの汎用性を高める。
私たちは、アプローチの実用性を示すために、2つの異なるアプリケーションを提供します。
(i)Haldaneモデルのための実装可能な時間周期プロトコルを構築することで実証した高周波拡張の妥当性の条件を超えた非摂動浮き彫り工学
2) 長距離多体型断熱ゲージ電位を時間依存型Ising制御スケジュールに圧縮することにより, 大きな横方向のIsing鎖を断熱状態から遠ざけることができる。
我々の制御RGフレームワークは、ハミルトン工学とユニタリ量子制御の統一的な視点を明らかにし、異なるように見える非平衡量子力学の背後にある組織原理として機能する。
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