通过有限刚性约束控制悬浮纳米粒子的最优方法

悬浮纳米粒子受热涨落影响的控制问题既在理论上又在实验上都具有挑战性。本文计算了在规定时间内且以最小能量代价将受热涨落影响的纳米粒子从一个平衡状态引导到另一个平衡状态的时间依赖谐振约束势。我们完全考虑了惯性效应，从而处理一般的欠阻尼动力学；同时为了满足实际实验条件，要求约束势的刚性受到限制。我们实现了所描述的协议进行实验，结果表明该方法在 -- 的准确度下能够到达目标状态，同时耗费的能量少于持续时间相同且显著短于特征松弛时间的其他协议。本文所述结果预计将在设计最优设备（如纳米尺度发动机）方面具有重要应用。