相干与非相干控制驱动下二能级量子系统密度矩阵的最短时间生成

本文考虑了一个二能级开放量子系统，其动力学由相干控制和非相干控制的组合驱动。相干控制进入动力学的哈密顿量部分，而非相干控制进入耗散部分。目标是找到能够将系统从初始密度矩阵尽可能快地移动到给定目标密度矩阵的控制。为实现这一目标，我们将最优控制问题重新表述为布洛赫球中的受控演化，然后应用庞特里亚金最大值原理和梯度投影法，数值求解最短时间以及最优的相干和非相干控制。提供了通用方法，并显式考虑了初始态和目标态的几个例子。