量子最优控制中的仪器失真

量子最优控制方法，如梯度上升脉冲工程（GRAPE），被用于精确操控量子态。其中许多方法开创于磁共振波谱学领域，在该领域仪器失真通常可忽略不计。然而，在其他情况下并非如此：电缆、谐振器、调制器、分束器、放大器和滤波器的常见组合会且必将使控制信号发生失真。这些失真可能是非线性的，其反函数可能定义不明确且不稳定；它们甚至可能日复一日地变化，且在整个样品中存在差异。在此，我们引入了响应感知梯度上升脉冲工程（RAW-GRAPE）框架，该框架在 GRAPE 优化循环内考虑了任意可微失真级联，无需滤波器函数求逆，并能生成对用户指定失真级联及用户指定参数系综具有鲁棒性的控制序列。该框架已实现于开源 Spinich 库 2.10 及更高版本附带的最优控制模块中；用户需提供返回失真作用的函数句柄，并可选择性地为这些作用提供参数系综。