与结构化环境接触的量子比特的最优控制与选择性

我们提出了一项关于与结构化环境相互作用的量子比特最优控制的理论研究。我们考虑一个模型系统，其中浴是一个零温玻色子库，且量子比特频率是唯一的控制参数。使用最优控制技术，我们展示了量子比特布居和弛豫效应可在多大程度上被操控。具有固定最大强度的整形控制所能到达的量子比特态被数值求出。我们分析了标准控制机制的作用，以及可达态集合相对于系统与环境之间耦合强度的结构。该探究被用作起点来探索两个无耦合量子比特与其各自浴相互作用且具特定耦合强度的选择性问题。我们对大范围参数数值推导了最优控制解，并表明在某些特殊情况下控制律接近于具有特定频率的正弦函数。