Binääriohjauspulssin optimointi kvanttijärjestelmille

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Xinyu Fei¹, Lucas T. Brady², Jeffrey Larson³, Sven Leyffer³ja Siqian Shen¹

¹Teollisuuden ja käyttötekniikan laitos, Michiganin yliopisto, Ann Arbor
²Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland
³Matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen osasto, Argonnen kansallinen laboratorio

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Kvanttiohjauksen tarkoituksena on manipuloida kvanttijärjestelmiä kohti tiettyjä kvanttitiloja tai haluttuja toimintoja. Erittäin tarkkojen ja tehokkaiden ohjausvaiheiden suunnittelu on elintärkeää erilaisille kvanttisovelluksille, mukaan lukien energian minimointi ja piirien kokoaminen. Tässä artikkelissa keskitymme diskreeteihin binäärisiin kvanttiohjausongelmiin ja käytämme erilaisia optimointialgoritmeja ja tekniikoita laskennan tehokkuuden ja ratkaisun laadun parantamiseksi. Erityisesti kehitämme yleisen mallin ja laajennamme sitä useilla tavoilla. Esittelemme neliöllisen $L_2$-rangaistusfunktion, joka käsittelee lisäsivurajoituksia, mallin vaatimuksia, kuten sallia enintään yhden säätimen olla aktiivinen. Otamme käyttöön kokonaisvaihtelun (TV) säätimen, joka vähentää ohjauksen kytkimien määrää. Muokkaamme suosittua gradienttinousupulssisuunnittelun (GRAPE) algoritmia, kehitämme uuden ADMM-algoritmin, joka ratkaisee rangaistun mallin jatkuvan rentoutumisen, ja käytämme sitten pyöristystekniikoita binaaristen ohjausratkaisujen saamiseksi. Ehdotamme muunnettua luottamusaluemenetelmää ratkaisujen parantamiseksi edelleen. Algoritmimme voivat saada korkealaatuisia ohjaustuloksia, kuten eri kvanttiohjausesimerkeillä tehdyt numeeriset tutkimukset osoittavat.

Binary Control Pulssin optimointi Quantum Systems PlatoBlockchain Data Intelligencelle. Pystysuuntainen haku. Ai.

Suositeltu kuva: Binääriohjaustulosten objektiiviarvot ja TV-regulaattorin arvot energian minimoimiseen liittyvässä ongelmassa 6 qubitin kvanttijärjestelmässä.

Suosittu yhteenveto

Tämä työ kehittää optimointimenetelmiä, jotka parantavat numeerista
tehokkuutta ja ratkaisun laatua ratkaistaessa kvanttibinääriohjausongelmia.
Näitä menetelmiä voidaan käyttää kvanttijärjestelmien manipuloimiseen kohti spesifisiä
kvanttitilat tai halutut toiminnot, ja ne ovat elintärkeitä monille
kvanttisovellukset, mukaan lukien energian minimointi ja piirien kokoaminen.

► BibTeX-tiedot

@article{Fei2023binarycontrolpulse, doi = {10.22331/q-2023-01-04-892}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-04-892}, otsikko = {Binaari { C}ohjaa {P}ulse {O}optimointia {Q}uantum {S}järjestelmille}, kirjoittaja = {Fei, Xinyu ja Brady, Lucas T. ja Larson, Jeffrey ja Leyffer, Sven ja Shen, Siqian}, päiväkirja = {{Kvantti}}, issn = {2521-327X}, julkaisija = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volyymi = {7}, sivuja = {892}, kuukausi = tammi, vuosi = {2023} }

► Viitteet

[1] Herschel Rabitz, Regina De Vivie-Riedle, Marcus Motzkus ja Karl Kompa. Missä kvanttiilmiöiden hallinnan tulevaisuus? Science, 288 (5467): 824-828, 2000. 10.1126/science.288.5467.824.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.288.5467.824

[2] J. Werschnik ja EKU Gross. Kvanttioptimaalisen ohjauksen teoria. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 40 (18): R175–R211, 2007. 10.1088/0953-4075/40/18/r01.
https://doi.org/10.1088/0953-4075/40/18/r01

[3] Constantin Brif, Raj Chakrabarti ja Herschel Rabitz. Kvanttiilmiöiden hallinta: menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus. New Journal of Physics, 12: 075008, 2010. 10.1088/1367-2630/12/7/075008.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/7/075008

[4] Shenghua Shi, Andrea Woody ja Herschel Rabitz. Optimaalinen selektiivisen värähtelyvirityksen säätö harmonisissa lineaarisissa ketjumolekyyleissä. Journal of Chemical Physics, 88 (11): 6870–6883, 1988. 10.1063/1.454384.
https: / / doi.org/ 10.1063 / +1.454384

[5] Anthony P. Peirce, Mohammed A. Dahleh ja Herschel Rabitz. Kvanttimekaanisten järjestelmien optimaalinen ohjaus: olemassaolo, numeerinen approksimaatio ja sovellukset. Physical Review A, 37 (12): 4950–4964, 1988. 10.1103/PhysRevA.37.4950.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.37.4950

[6] Shenghua Shi ja Herschel Rabitz. Selektiivinen viritys harmonisissa molekyylisysteemeissä optimaalisesti suunnitelluilla kentillä. Chemical Physics, 139 (1): 185–199, 1989. 10.1016/0301-0104(89)90011-6.
https://doi.org/10.1016/0301-0104(89)90011-6

[7] R. Kosloff, SA Rice, P. Gaspard, S. Tersigni ja DJ Tannor. Wavepacket dance: Saavuttaa kemiallinen selektiivisyys muotoilemalla valopulsseja. Chemical Physics, 139 (1): 201–220, 1989. 10.1016/0301-0104(89)90012-8.
https://doi.org/10.1016/0301-0104(89)90012-8

[8] W. Jakubetz, J. Manz ja HJ Schreier. Optimaalisten laserpulssien teoria selektiivisille siirtymille molekyylien ominaistilojen välillä. Chemical Physics, 165 (1): 100–106, 1990. 10.1016/0009-2614(90)87018-M.
https://doi.org/10.1016/0009-2614(90)87018-M

[9] Navin Khaneja, Timo Reiss, Cindie Kehlet, Thomas Schulte-Herbrüggen ja Steffen J. Glaser. Optimaalinen kytketyn spindynamiikan hallinta: NMR-pulssisekvenssien suunnittelu gradienttinousualgoritmeilla. Journal of Magnetic Resonance, 172 (2): 296–305, 2005. 10.1016/j.jmr.2004.11.004.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.jmr.2004.11.004

[10] Alexey V. Gorshkov, Tommaso Calarco, Mikhail D. Lukin ja Anders S. Sørensen. Fotonien varastointi $Lambda$-tyyppisessä optisesti tiheässä atomimediassa, IV: Optimaalinen ohjaus gradienttinousua käyttämällä. Physical Review A, 77: 043806, 2008. 10.1103/physreva.77.043806.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.77.043806

[11] RMW van Bijnen ja T. Pohl. Kvanttimagnetismi ja topologinen järjestys Rydberg-sidoksen kautta lähellä Försterin resonansseja. Physical Review Letters, 114 (24): 243002, 2015. 10.1103/physrevlett.114.243002.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.114.243002

[12] José P. Palao ja Ronnie Kosloff. Kvanttilaskenta optimaalisella ohjausalgoritmilla unitaarisille muunnoksille. Physical Review Letters, 89 (18): 188301, 2002. 10.1103/PhysRevLett.89.188301.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.188301

[13] José P. Palao ja Ronnie Kosloff. Optimaalinen ohjausteoria unitaarisille muunnoksille. Physical Review A, 68 (6): 062308, 2003. 10.1103/PhysRevA.68.062308.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.062308

[14] Simone Montangero, Tommaso Calarco ja Rosario Fazio. Kestävät optimaaliset kvanttiportit Josephsonin latauskubiteille. Physical Review Letters, 99 (17): 170501, 2007. 10.1103/PhysRevLett.99.170501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.99.170501

[15] Matthew Grace, Constantin Brif, Herschel Rabitz, Ian A. Walmsley, Robert L. Kosut ja Daniel A. Lidar. Optimaalinen kvanttiporttien hallinta ja dekoherenssin estäminen vuorovaikutuksessa olevien kaksitasoisten hiukkasten järjestelmässä. Journal of Physics B, 40 (9): S103–S125, 2007. 10.1088/0953-4075/40/9/s06.
https://doi.org/10.1088/0953-4075/40/9/s06

[16] G. Waldherr, Y. Wang, S. Zaiser, M. Jamali, T. Schulte-Herbrüggen, H. Abe, T. Ohshima, J. Isoya, JF Du, P. Neumann ja J. Wrachtrup. Kvanttivirheen korjaus solid-state-hybridi spinrekisterissä. Nature, 506: 204–207, 2014. 10.1038/luonto12919.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12919

[17] Florian Dolde, Ville Bergholm, Ya Wang, Ingmar Jakobi, Boris Naydenov, Sébastien Pezzagna, Jan Meijer, Fedor Jelezko, Philipp Neumann, Thomas Schulte-Herbrüggen, Jacob Biamonte ja Jörg Wrachtrup. Huipputarkka spin-kiinnitys optimaalisella ohjauksella. Nature Communications, 5 (3371), 2014. 10.1038/ncomms4371.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms4371

[18] Davide Venturelli, Minh Do, Eleanor Rieffel ja Jeremy Frank. Kvanttipiirien kääntäminen realistisiksi laitteistoarkkitehtuureiksi käyttämällä temporaalisia suunnittelijoita. Quantum Science and Technology, 3 (2): 025004, 2018. 10.1088/2058-9565/aaa331.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aaa331

[19] A. Omran, H. Levine, A. Keesling, G. Semeghini, TT Wang, S. Ebadi, H. Bernien, AS Zibrov, H. Pichler, S. Choi, J. Cui, M. Rossignolo, P. Rembold, S. Montangero, T. Calarco, M. Endres, M. Greiner, V. Vuletić ja MD Lukin. Schrödingerin kissan tilojen generointi ja manipulointi Rydbergin atomiryhmissä. Science, 365 (6453): 570–574, 2019. 10.1126/science.aax9743.
https:///doi.org/10.1126/science.aax9743

[20] Sumeet Khatri, Ryan LaRose, Alexander Poremba, Lukasz Cincio, Andrew T. Sornborger ja Patrick J. Coles. Kvanttiavusteinen kvanttikääntäminen. Quantum, 3: 140, 2019. 10.22331/q-2019-05-13-140.
https://doi.org/10.22331/q-2019-05-13-140

[21] Zhi-Cheng Yang, Armin Rahmani, Alireza Shabani, Hartmut Neven ja Claudio Chamon. Variaatiokvanttialgoritmien optimointi Pontryaginin minimiperiaatteella. Physical Review X, 7: 021027, 2017. 10.1103/PhysRevX.7.021027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021027

[22] Aniruddha Bapat ja Stephen Jordan. Bang-bang-ohjaus klassisten ja kvanttioptimointialgoritmien suunnitteluperiaatteena. Quantum Information & Computation, 19: 424–446, 2019. 10.26421/QIC19.5-6-4.
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC19.5-6-4

[23] Glen Bigan Mbeng, Rosario Fazio ja Giuseppe Santoro. Kvanttihehkutus: Matka digitalisaation, ohjauksen ja hybridi-kvanttivariaatiojärjestelmien läpi. arXiv:1906.08948, 2019. 10.48550/arXiv.1906.08948.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1906.08948
arXiv: 1906.08948

[24] Chungwei Lin, Yebin Wang, Grigory Kolesov ja Uroš Kalabić. Pontryaginin minimiperiaatteen soveltaminen Groverin kvanttihakuongelmaan. Physical Review A, 100: 022327, 2019. 10.1103/PhysRevA.100.022327.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.022327

[25] Lucas T Brady, Christopher L Baldwin, Aniruddha Bapat, Jaroslav Kharkov ja Aleksei V Gorshkov. Optimaaliset protokollat kvanttihehkutuksessa ja QAOA-ongelmissa. Physical Review Letters, 126: 070505, 2021a. 10.1103/PhysRevLett.126.070505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.070505

[26] Lucas T. Brady, Lucas Kocia, Przemyslaw Bienias, Jaroslav Kharkov Aniruddha Bapat ja Aleksei V. Gorshkov. Analogisten kvanttialgoritmien käyttäytyminen. arXiv:2107.01218, 2021b. 10.48550/arXiv.2107.01218.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2107.01218
arXiv: 2107.01218

[27] Lorenzo Campos Venuti, Domenico D'Alessandro ja Daniel A. Lidar. Optimaalinen ohjaus suljettujen ja avoimien järjestelmien kvanttioptimointiin. Physical Review Applied, 16 (5), 2021. 10.1103/physrevapplied.16.054023.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevapplied.16.054023

[28] Tadashi Kadowaki ja Hidetoshi Nishimori. Kvanttihehkutus poikittaisessa Ising-mallissa. Physical Review E, 58: 5355, 1998. 10.1103/PhysRevE.58.5355.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.58.5355

[29] Edward Farhi, Jeffrey Goldstone, Sam Gutmann ja Michael Sipser. Kvanttilaskenta adiabaattisen evoluution avulla. arXiv:quant-ph/0001106, 2000. 10.48550/arXiv.quant-ph/0001106.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0001106
arXiv: kvant-ph / 0001106

[30] Guido Pagano, Aniruddha Bapat, Patrick Becker, Katherine S. Collins, Arinjoy De, Paul W. Hess, Harvey B. Kaplan, Antonis Kyprianidis, Wen Lin Tan, Christopher Baldwin, Lucas T. Brady, Abhinav Deshpande, Fangli Liu, Stephen Jordan , Aleksei V. Gorshkov ja Christopher Monroe. Pitkän kantaman Ising-mallin kvanttilikimääräinen optimointi loukkuun jääneen ionin kvanttisimulaattorilla. PNAS, 117 (41): 25396–25401, 2020. 10.1073/pnas.2006373117.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.2006373117

[31] Matthew P. Harrigan, Kevin J. Sung, Matthew Neeley, Kevin J. Satzinger, Frank Arute, Kunal Arya, Juan Atalaya, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell , Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Yu Chen, Zijun Chen, Ben Chiaro, Roberto Collins, William Courtney, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Daniel Eppens, Austin Fowler, Brooks Foxen, Craig Gidney, Marissa Giustina, Rob Graff, Steve Habegger, Alan Ho, Sabrina Hong, Trent Huang, LB Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Seon Kim, Paul V. Klimov, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Pavel Laptev, Mike Lindmark, Martin Leib, Orion Martin, John M. Martinis, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Anthony Megrant, Xiao Mi, Masoud Mohseni, Wojciech Mruczkiewicz, Josh Mutus, Ofer Naaman, Charles Neill, Florian Neukart, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O'Brien, Bryan O'Gorman, Eric Ostby, Andre Petukhov, Harald Putte rman, Chris Quintana, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Andrea Skolik, Vadim Smelyanskiy, Doug Strain, Michael Streif, Marco Szalay, Amit Vainsencher, Theodore White, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Adam Zalcman, Leo Zhou , Hartmut Neven, Dave Bacon, Erik Lucero, Edward Farhi ja Ryan Babbush. Ei-tasograafisten ongelmien kvanttilikimääräinen optimointi tasomaisessa suprajohtavassa prosessorissa. Nature Physics, 17: 332–336, 2021. 10.1038/s41567-020-01105-y.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-01105-y

[32] Jorge Nocedal ja Stephen Wright. Numeerinen optimointi. Springer Science & Business Media, 2006. 10.1007/978-0-387-40065-5.
https://doi.org/10.1007/978-0-387-40065-5

[33] Martín Larocca ja Diego Wisniacki. Krylov-aliavaruuden lähestymistapa kvanttimonikehon dynamiikan tehokkaaseen hallintaan. Physical Review A, 103 (2), 2021. 10.1103/physreva.103.023107.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.103.023107

[34] Patrick Doria, Tommaso Calarco ja Simone Montangero. Optimaalinen ohjaustekniikka monen kappaleen kvanttidynamiikkaan. Physical Review Letters, 106 (19): 190501, 2011. 10.1103/PhysRevLett.106.190501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.190501

[35] Tommaso Caneva, Tommaso Calarco ja Simone Montangero. Katkottu satunnainen kvanttioptimointi. Physical Review A, 84 (2): 022326, 2011. 10.1103/physreva.84.022326.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.84.022326

[36] JJWH Sørensen, MO Aranburu, T. Heinzel ja JF Sherson. Kvanttioptimaalinen ohjaus pilkottuna: Sovellukset Bose-Einstein-kondensaattien hallintaan. Physical Review A, 98 (2): 022119, 2018. 10.1103/PhysRevA.98.022119.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.022119

[37] Edward Farhi, Jeffrey Goldstone ja Sam Gutmann. Kvanttilikimääräinen optimointialgoritmi. arXiv:1411.4028, 2014. 10.48550/arXiv.1411.4028.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1411.4028
arXiv: 1411.4028

[38] Kishor Bharti, Alba Cervera-Lierta, Thi Ha Kyaw, Tobias Haug, Sumner Alperin-Lea, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Hermanni Heimonen, Jakob S. Kottmann, Tim Menke, Wai-Keong Mok, Sukin Sim, Leong-Chuan Kwek, ja Alán Aspuru-Guzik. Meluiset keskikokoiset kvanttialgoritmit. Reviews of Modern Physics, 94 (1), 2022. 10.1103/revmodphys.94.015004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / revmodphys.94.015004

[39] M. Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C. Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R. McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio ja Patrick J. Coles. Variaatiokvanttialgoritmit. Nature Reviews Physics, 3 (9): 625–644, 2021. 10.1038/s42254-021-00348-9.
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

[40] Daniel Liang, Li Li ja Stefan Leichenauer. Kvanttilikimääräisten optimointialgoritmien tutkiminen bang-bang-protokollien alla. Physical Review Research, 2 (3): 033402, 2020. 10.1103/physrevresearch.2.033402.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevresearch.2.033402

[41] Seraph Bao, Silken Kleer, Ruoyu Wang ja Armin Rahmani. Suprajohtavien gmon-kubittien optimaalinen ohjaus Pontryaginin minimiperiaatteella: Maksimaalisen sotkeutuneen tilan valmistaminen yksittäisillä bang-bang-protokollalla. Physical Review A, 97 (6): 062343, 2018. 10.1103/physreva.97.062343.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.97.062343

[42] Heinz Mühlenbein, Martina Gorges-Schleuter ja Ottmar Krämer. Evoluutioalgoritmit kombinatorisessa optimoinnissa. Parallel Computing, 7 (1): 65–85, 1988. 10.1016/0167-8191(88)90098-1.
https://doi.org/10.1016/0167-8191(88)90098-1

[43] Eugene L Lawler ja David E Wood. Haara- ja sidotut menetelmät: Kysely. Operations Research, 14 (4): 699–719, 1966. 10.1287/opre.14.4.699.
https: / / doi.org/ 10.1287 / opre.14.4.699

[44] Sven Leyffer. SQP:n ja haara- ja sidonnan integrointi epälineaariseen sekakokonaislukuohjelmointiin. Computational Optimization and Applications, 18 (3): 295–309, 2001. 10.1023/A:1011241421041.
https: / / doi.org/ 10.1023 / A: 1011241421041

[45] Ryan H. Vogt ja N. Anders Petersson. Yksivuo-kvanttipulssisekvenssien binaarinen optimaalinen ohjaus. SIAM Journal on Control and Optimization, 60 (6): 3217–3236, 2022. 10.1137/21m142808x.
https:///doi.org/10.1137/21m142808x

[46] Ehsan Zahedinejad, Sophie Schirmer ja Barry C Sanders. Evoluutioalgoritmit kovaan kvanttiohjaukseen. Physical Review A, 90 (3): 032310, 2014. 10.1103/PhysRevA.90.032310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.032310

[47] Sebastian Sager, Hans Georg Bock ja Moritz Diehl. Kokonaisluvun approksimaatiovirhe sekakokonaisluvun optimaalisessa ohjauksessa. Mathematical Programming, 133 (1): 1–23, 2012. 10.1007/s10107-010-0405-3.
https://doi.org/10.1007/s10107-010-0405-3

[48] Łukasz Pawela ja Przemysław Sadowski. Erilaisia menetelmiä ohjauspulssien optimoimiseksi kvanttijärjestelmille dekoherenssilla. Quantum Information Processing, 15 (5): 1937–1953, 2016. 10.1007/s11128-016-1242-y.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11128-016-1242-y

[49] F. Motzoi, JM Gambetta, P. Rebentrost ja FK Wilhelm. Yksinkertaiset pulssit vuotojen poistamiseksi heikosti epälineaarisissa kubiteissa. Physical Review Letters, 103 (11), 2009. 10.1103/physrevlett.103.110501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.103.110501

[50] Rodney J. Bartlett ja Monika Musiał. Kytkettyjen klusterien teoria kvanttikemiassa. Reviews of Modern Physics, 79 (1): 291, 2007. 10.1103/RevModPhys.79.291.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.79.291

[51] Jonathan Romero, Ryan Babbush, Jarrod R McClean, Cornelius Hempel, Peter J. Love ja Alán Aspuru-Guzik. Strategiat molekyylien energioiden kvanttilaskentaan käyttämällä unitaarikytkettyä klusteria ansatz. Quantum Science and Technology, 4 (1): 014008, 2018. 10.1088/2058-9565/aad3e4.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/aad3e4

[52] Yu Chen, C Neill, P Roushan, N Leung, M Fang, R Barends, J Kelly, B Campbell, Z Chen, B Chiaro et ai. Qubit-arkkitehtuuri korkealla koherenssilla ja nopeasti viritettävällä kytkennällä. Physical Review Letters, 113 (22): 220502, 2014. 10.1103/PhysRevLett.113.220502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.220502

[53] Pranav Gokhale, Yongshan Ding, Thomas Propson, Christopher Winkler, Nelson Leung, Yunong Shi, David I. Schuster, Henry Hoffmann ja Frederic T Chong. Variaatioalgoritmien osittainen kokoaminen meluisille keskimittakaavaisille kvanttikoneille. Teoksessa Proceedings of 52nd Annual Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture, sivut 266–278, 2019. 10.1145/3352460.3358313.
https: / / doi.org/ 10.1145 / +3352460.3358313

[54] Velimir Jurdjevic ja Héctor J Sussmann. Lie-ryhmien ohjausjärjestelmät. Journal of Differential Equations, 12 (2): 313–329, 1972. 10.1016/0022-0396(72)90035-6.
https://doi.org/10.1016/0022-0396(72)90035-6

[55] Viswanath Ramakrishna, Murti V. Salapaka, Mohammed Dahleh, Herschel Rabitz ja Anthony Peirce. Molekyylijärjestelmien hallittavuus. Physical Review A, 51 (2): 960, 1995. 10.1103/PhysRevA.51.960.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.51.960

[56] Richard H Byrd, Peihuang Lu, Jorge Nocedal ja Ciyou Zhu. Rajoitettu muistialgoritmi sidottuun rajoitettuun optimointiin. SIAM Journal on Scientific Computing, 16 (5): 1190–1208, 1995. 10.1137/0916069.
https: / / doi.org/ 10.1137 / +0916069

[57] Marius Sinclair. Tarkka sakkofunktion lähestymistapa epälineaarisiin kokonaislukuohjelmointiongelmiin. European Journal of Operational Research, 27 (1): 50–56, 1986. 10.1016/S0377-2217(86)80006-6.
https://doi.org/10.1016/S0377-2217(86)80006-6

[58] Fengqi Sinä ja Sven Leyffer. Sekakokonaislukujen dynaaminen optimointi öljyvuotojen reagoinnin suunnittelua varten integroimalla dynaamisen öljyn sään mallin. AIChE Journal, 57 (12): 3555–3564, 2011. 10.1002/aic.12536.
https: / / doi.org/ 10.1002 / aic.12536

[59] Paul Manns ja Christian Kirches. Moniulotteinen summapyöristys elliptisille ohjausjärjestelmille. SIAM Journal on Numerical Analysis, 58 (6): 3427–3447, 2020. 10.1137/19M1260682.
https: / / doi.org/ 10.1137 / 19M1260682

[60] Sebastian Sager. Numeeriset menetelmät sekakokoisten optimaalisten ohjausongelmien ratkaisemiseksi. Väitöskirja, 2005.

[61] Laurence A Wolsey. Kokonaislukuohjelmointi. John Wiley & Sons, 2020. 10.1002/9781119606475.
https: / / doi.org/ 10.1002 / +9781119606475

[62] Leonid I Rudin, Stanley Osher ja Emad Fatemi. Epälineaariset kokonaisvaihteluihin perustuvat kohinanpoistoalgoritmit. Physica D: Nonlinear Phenomena, 60 (1-4): 259-268, 1992. 10.1016/0167-2789(92)90242-F.
https://doi.org/10.1016/0167-2789(92)90242-F

[63] Laurent Condat. Suora algoritmi 1-D kokonaisvaihtelun vaimentamiseen. IEEE Signal Processing Letters, 20 (11): 1054–1057, 2013. 10.1109/LSP.2013.2278339.
https:///doi.org/10.1109/LSP.2013.2278339

[64] Karl Kunisch ja Michael Hintermüller. Rajatun kokonaisvaihtelun regularisointi kahdenvälisesti rajoitettuna optimointiongelmana. SIAM Journal on Applied Mathematics, 64 (4): 1311–1333, 2004. 10.1137/S0036139903422784.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0036139903422784

[65] Paul Rodríguez. Kokonaisvaihtelun tasoitusalgoritmit kuville, jotka ovat vioittuneet eri kohinamalleilla: Katsaus. Journal of Electrical and Computer Engineering, 2013, 2013. 10.1155/2013/217021.
https: / / doi.org/ 10.1155 / 2013/217021

[66] Lorenzo Stella, Andreas Themelis, Pantelis Sopasakis ja Panagiotis Patrinos. Yksinkertainen ja tehokas algoritmi epälineaarisen mallin ennustavaan ohjaukseen. Päätöksen ja valvonnan 56. vuosikonferenssissa, sivut 1939–1944. IEEE, 2017. 10.1109/CDC.2017.8263933.
https://doi.org/ 10.1109/CDC.2017.8263933

[67] Andreas Themelis, Lorenzo Stella ja Panagiotis Patrinos. Eteen-taakse-verhokäyrä kahden ei-konveksin funktion summalle: Lisäominaisuudet ja ei-monotoniset viivahakualgoritmit. SIAM Journal on Optimization, 28 (3): 2274–2303, 2018. 10.1137/16M1080240.
https: / / doi.org/ 10.1137 / 16M1080240

[68] Sebastian Sager ja Clemens Zeile. Sekakokonaisluku optimaalinen ohjaus kokonaislukuohjauksen rajoitetulla kokonaisvaihtelulla. Computational Optimization and Applications, 78 (2): 575–623, 2021. 10.1007/s10589-020-00244-5.
https://doi.org/10.1007/s10589-020-00244-5

[69] Sven Leyffer ja Paul Manns. Jaksottainen lineaarinen kokonaislukuohjelmointi kokonaislukujen optimaaliseen hallintaan ja kokonaisvaihtelun tasaamiseen. arXiv:2106.13453, 2021. 10.48550/arXiv.2106.13453.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2106.13453
arXiv: 2106.13453

[70] Aleksandr Y. Aravkin, Robert Baraldi ja Dominique Orban. Proksimaalinen kvasi-Newton-luottamusaluemenetelmä epätasaiseen säänneltyyn optimointiin. SIAM Journal on Optimization, 32 (2): 900–929, 2022. 10.1137/21m1409536.
https:///doi.org/10.1137/21m1409536

[71] Joseph Czyzyk, Michael P. Mesnier ja Jorge J. Moré. NEOS-palvelin. IEEE Journal on Computational Science and Engineering, 5 (3): 68–75, 1998. 10.1109/99.714603.
https: / / doi.org/ 10.1109 / +99.714603

[72] Elizabeth D. Dolan. NEOS-palvelin 4.0 järjestelmänvalvojan opas. Technical Memorandum ANL/MCS-TM-250, matematiikan ja tietojenkäsittelytieteen osasto, Argonnen kansallinen laboratorio, 2001.

[73] William Gropp ja Jorge J. Moré. Optimointiympäristöt ja NEOS-palvelin. Teoksessa Martin D. Buhman ja Arieh Iserles, toimittajat, Approximation Theory and Optimization, sivut 167–182. Cambridge University Press, 1997.

[74] Neculai Andrei. SQP-algoritmi laajamittaiseen rajoitettuun optimointiin: SNOPT. Teoksessa Jatkuva epälineaarinen optimointi GAMS-tekniikan suunnittelusovelluksiin, sivut 317–330. Springer, 2017. 10.1007/978-3-319-58356-3.
https://doi.org/10.1007/978-3-319-58356-3

[75] Andreas Wächter ja Lorenz T Biegler. Sisäpistesuodattimen viivahakualgoritmin toteuttamisesta laajamittaista epälineaarista ohjelmointia varten. Mathematical Programming, 106 (1): 25–57, 2006. 10.1007/s10107-004-0559-y.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s10107-004-0559-y

[76] Nikolaos V Sahinidis. BARON: Yleiskäyttöinen globaali optimointiohjelmistopaketti. Journal of Global Optimization, 8 (2): 201–205, 1996. 10.1007/bf00138693.
https: / / doi.org/ 10.1007 / bf00138693

[77] Pietro Belotti. Couenne: Käyttöopas. Tekninen raportti, Lehigh University, 2009.

[78] Pietro Belotti, Christian Kirches, Sven Leyffer, Jeff Linderoth, James Luedtke ja Ashutosh Mahajan. Sekakokonaisluku epälineaarinen optimointi. Acta Numerica, 22: 1–131, 2013. 10.1017/S0962492913000032.
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0962492913000032

[79] Sven Leyffer ja Ashutosh Mahajan. Ohjelmisto epälineaarisesti rajoitettuun optimointiin. Julkaisussa James J. Cochran, Louis A. Cox, Pinar Keskinocak, Jeffrey P. Kharoufeh ja J. Cole Smith, toimittajat, Wiley Encyclopedia of Operations Research and Management Science. John Wiley & Sons, Inc., 2011. 10.1002/9780470400531.eorms0570.
https:///doi.org/10.1002/9780470400531.eorms0570

[80] Gerald Gamrath, Daniel Anderson, Ksenia Bestuzheva, Wei-Kun Chen, Leon Eifler, Maxime Gasse, Patrick Gemander, Ambros Gleixner, Leona Gottwald, Katrin Halbig, Gregor Hendel, Christopher Hojny, Thorsten Koch, Pierre Le Bodic, Stephen J. Maher, Frederic Matter, Matthias Miltenberger, Erik Mühmer, Benjamin Müller, Marc E. Pfetsch, Franziska Schlösser, Felipe Serrano, Yuji Shinano, Christine Tawfik, Stefan Vigerske, Fabian Wegscheider, Dieter Weninger ja Jakob Witzig. SCIP Optimization Suite 7.0. ZIB-raportti 20-10, Zuse Institute Berlin, 2020.

[81] Pierre Bonami, Lorenz T. Biegler, Andrew R. Conn, Gérard Cornuéjols, Ignacio E. Grossmann, Carl D. Laird, Jon Lee, Andrea Lodi, François Margot, Nicolas Sawaya ja Andreas Wächter. Algoritminen kehys konveksille sekakokoisille epälineaarisille ohjelmille. Diskreetti optimointi, 5 (2): 186–204, 2008. 10.1016/j.disopt.2006.10.011.
https:///doi.org/10.1016/j.disopt.2006.10.011

[82] Christian Kirches ja Sven Leyffer. TACO: Työkalusarja AMPL-ohjauksen optimointiin. Mathematical Programming Computation, 5 (3): 227–265, 2013. 10.1007/s12532-013-0054-7.
https://doi.org/10.1007/s12532-013-0054-7

[83] John Charles Butcher. Numeeriset menetelmät tavallisille differentiaaliyhtälöille. John Wiley & Sons, 2016. 10.1002/9781119121534.
https: / / doi.org/ 10.1002 / +9781119121534

[84] Gadi Aleksandrowicz, Thomas Alexander, Panagiotis Barkoutsos, Luciano Bello, Yael Ben-Haim, David Bucher, Francisco Jose Cabrera-Hernández, Jorge Carballo-Franquis, Adrian Chen, Chun-Fu Chen jne. Qiskit: avoimen lähdekoodin kehys kvanttilaskentaan. 2021. 10.5281/ZENODO.2562110.
https://doi.org/ 10.5281/ZENODO.2562110

[85] Xinyu Fei. Koodi ja tulokset: Binary Control Pulse Optimization for Quantum Systems. https:///github.com/xinyufei/Quantum-Control-qutip, 2022.
https:///github.com/xinyufei/Quantum-Control-qutip

[86] Patrick Rebentrost ja Frank K Wilhelm. Vuotavan kubitin optimaalinen hallinta. Physical Review B, 79 (6): 060507, 2009. 10.1103/physrevb.79.060507.
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.79.060507

Viitattu

[1] Christiane P. Koch, Ugo Boscain, Tommaso Calarco, Gunther Dirr, Stefan Filipp, Steffen J. Glaser, Ronnie Kosloff, Simone Montangero, Thomas Schulte-Herbrüggen, Dominique Sugny ja Frank K. Wilhelm, "Kvanttioptimaalinen ohjaus kvanttiteknologiat. Strateginen raportti tutkimuksen nykytilasta, visioista ja tavoitteista Euroopassa”, arXiv: 2205.12110.

Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2023-01-09 09:00:40). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.

On Crossrefin siteerattu palvelu tietoja teosten viittaamisesta ei löytynyt (viimeinen yritys 2023-01-09 09:00:38).

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
Lähde: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-04-892/

Aikaleima: Tammikuu 4, 2023

Aikaleima: Kesäkuu 30, 2022

Binääriohjauspulssin optimointi kvanttijärjestelmille

Julkaissut Platon

Abstrakti

Suosittu yhteenveto

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

Viitattu

Lisää aiheesta Quantum Journal

Groverin nopeuksien kvantifiointi asymptoottisen analyysin lisäksi

Jatkuvat kvanttikävelyt MAX-CUT:lle ovat kuumia

Fermionisten järjestelmien matalasyvyyssimulaatiot neliöruudukon kvanttilaitteistolla

Tilan valmistelu Heisenberg-mallissa adiabaattisen spiraalin avulla

Fermion-qudit-kvanttiprosessorit hilateorioiden simulointiin aineen kanssa

Quantum Local Search Quantum Alternating Operator Ansatzilla

Tehokas $t$-seostettujen stabilointitilojen oppiminen yhden kopion mittauksilla

Tarkkuuden heikkenemisen havaittavuus Ljapunovin nopeudella muutaman kvbitin kvanttisimulaatioissa

Tasomaisten Clifford-piirien nopea simulointi

Adaptiivinen estimointi kvanttihavainnoista

Parannettu kvanttivaikutteinen algoritmi lineaarista regressiota varten

Tietoa meistä

Pystysuuntainen haku ja Ai

foorumi

Pysy yhteydessä

Tili