仅含横向场控制下量子比特均匀叠加态的最短时间生成
量子物理
2023-12-29 v1 最优化与控制
摘要
我们考虑一个两能级系统，其两个能级间具有固定能级间距（失谐），以及一个可在零与最大振幅之间取值的单横向控制场。利用庞特里亚金最大值原理，我们完整求解了从其中一个量子态出发，在最短时间内生成两量子态均匀叠加态的问题，适用于最大控制振幅与失谐之间的所有比值。对于该比值的每一个取值，我们发现最优脉冲序列具有 bang-bang 形式，并计算了组成该序列的各脉冲持续时间。所提出的框架不仅局限于当前问题，还可应用于基于两能级系统的量子电池快速充电问题，以及用于量子发射体受激态受控制备的脉冲序列优化，而该受激态制备是其作为单光子源的先决条件。
引用
@article{arxiv.2312.16744,
title = {Minimum time generation of a uniform superposition in a qubit with only transverse field control},
author = {Vasileios Evangelakos and Emmanuel Paspalakis and Dionisis Stefanatos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.16744},
year = {2023}
}