基于Smolyak算法的含不确定性量子系统鲁棒控制
量子物理
2025-04-22 v3
摘要
由于不可避免的不确定性或扰动，高效且系统的鲁棒控制设计数值方法在量子系统中至关重要。我们提出了一种新方法，将不确定性建模为随机变量，并通过将保真度期望重新表述为加权张量积求积来量化鲁棒性。我们采用Smolyak算法开发了一种参数化鲁棒量子控制方案，该方案平衡了计算成本的降低与估计精度的提高。我们通过将Smolyak稀疏网格融入传统的基于梯度的量子最优控制方法（如GRAPE和GOAT）中，证明了所提出算法的有效性。在涉及量子门实现的鲁棒控制问题中，可以实现低保真度和强鲁棒性。这些结果有助于在存在现实世界不完美性的情况下提高量子计算和通信系统的可靠性和安全性。
引用
@article{arxiv.2410.14286,
title = {Smolyak algorithm assisted robust control for quantum systems with uncertainties},
author = {Zigui Zhang and Zibo Miao and Xiu-Hao Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.14286},
year = {2025}
}