量子最优控制中解析滤波函数导数
量子物理
2022-03-31 v2
摘要
自相关噪声出现在许多固态量子比特系统中,因此在开发量子信息处理的门操作时需加以考虑。然而,显式模拟此类噪声通常不如近似方法高效。此处我们聚焦于滤波函数形式体系,其允许在存在自相关经典噪声时计算门保真度。因此,该形式体系可与最优控制算法结合以设计控制脉冲,从而最优实现量子门。为启用具有快速收敛的基于梯度的算法,我们给出相对于控制脉冲幅度的解析推导滤波函数梯度,并分析结果的计算复杂度。当将使用我们导数的脉冲优化与无梯度方法比较时,我们发现基于梯度的方法在我们的测试用例中约快两个数量级。我们还提供了兼容量子最优控制软件包的模块化计算实现。
引用
@article{arxiv.2103.09126,
title = {Analytic Filter Function Derivatives for Quantum Optimal Control},
author = {Isabel Nha Minh Le and Julian D. Teske and Tobias Hangleiter and Pascal Cerfontaine and Hendrik Bluhm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09126},
year = {2022}
}
备注
Revised arguments in section 7, results unchanged. 13 pages, 7 figures. Open-source software available at https://github.com/qutech/filter_functions