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自旋电子学网络中信息传输的反馈控制律设计

量子物理 2018-07-31 v3

摘要

编码在静止、相互作用的自旋-1/2粒子网络中的信息对于从量子自旋电子学到量子信息处理等众多应用至关重要。然而,若无控制,此类网络中的信息传输通常效率低下。当前可用的、用于最大化传输保真度与速度的控制方法主要依赖使用时变场的动态控制,且常假设瞬时读出。我们提出一种替代方法,通过设计时不变反馈控制律来塑造能量景观,无需借助动态控制,即可实现激发的高效、高保真传输。同时考虑了瞬时读出以及更现实的有限读出时间窗情况。该技术也可通过设计实现安德森局域化的能量景观来冻结信息。系统特征结构的条件与特征向量的符号特性使得完美态或超最优传输以及局域化成为可能。鉴于超最优所允许的特征结构,研究表明,实现完美态传输的反馈控制器出人意料地对于系统与控制参数中的不确定性也最为鲁棒。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.05294,
  title  = {Design of Feedback Control Laws for Information Transfer in Spintronics Networks},
  author = {Sophie G Schirmer and Edmond Jonckheere and Frank C Langbein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05294},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 14 figures, accepted for IEEE TAC