通过反馈对非马尔可夫开放量子系统进行最优控制

提出了通过弱测量对非马尔可夫开放量子系统进行最优控制的问题。基于非马尔可夫主方程，我们精确评估了非马尔可夫效应对与耗散库相互作用的感兴趣系统动力学的影响。我们发现非马尔可夫库对系统具有双重效应：耗散和反作用。耗散消耗量子系统的相干性，而反作用则使其恢复。此外，我们利用随机最优控制获得的控制律和相应的最优原理设计了控制哈密顿量。最后，我们考虑了一个量子比特在由谐振子组成的耗散库中的精确退相干动力学，并证明了我们最优控制策略的有效性。仿真结果表明，无论是在非马尔可夫系统还是马尔可夫系统中，没有控制的情况下相干性都会完全丧失。然而，最优反馈控制将其引导至一个围绕目标涨落的平稳随机过程。在这种情况下，退相干可以得到有效控制，这表明工程化的、具有最优反馈控制的人工库可以被设计用来保护量子信息和量子计算中的量子相干性。