有限维量子系统的快速李雅普诺夫控制
量子物理
2017-06-07 v1 系统与控制
摘要
量子系统的快速态控制对于减小环境引起的弛豫或退相干的影响以及增强处理模型与控制过程中不确定性的能力具有重要意义。Bang-bang 李雅普诺夫控制能够加快控制过程，但无法保证收敛到目标态。本文提出两类新的李雅普诺夫控制方法，可对量子态实现快速收敛控制。一类是切换李雅普诺夫控制，其控制律通过在 bang-bang 李雅普诺夫控制与标准李雅普诺夫控制之间切换来设计。另一类是近似 bang-bang 李雅普诺夫控制，其中我们提出两个特殊的控制函数，它们连续可微且具有 bang-bang 型性质。给出了相关的稳定性结果，并提出了李雅普诺夫函数中自由度的构造方法，以保证快速收敛到在不变集中孤立的目标本征态。若干数值算例表明，所提方法在量子系统快速态控制中能取得改进的性能。
引用
@article{arxiv.1512.02545,
title = {Rapid Lyapunov control of finite-dimensional quantum systems},
author = {Sen Kuang and Daoyi Dong and Ian R. Petersen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.02545},
year = {2017}
}
备注
15 pages, 5 figures