通过最优控制加速或减速量子比特的弛豫
量子物理
2014-12-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们考虑一个制备在任意初始态的双能级量子系统，由于马尔可夫耗散通道的作用而弛豫到稳态。我们研究了如何利用最优控制来加速或减速向动力学不动点的弛豫过程。我们在无约束量子控制的理想假设下（无限强磁场），解析推导了不同量子通道的最优弛豫时间。我们还分析了控制哈密顿量受有限阈值限制的情况。作为我们分析的副产品，我们发现：(i) 如果量子比特初始处于比环境热浴更热的热态，量子控制无法加速其自然冷却速率；(ii) 如果量子比特初始处于比热浴更冷的热态，若施加强控制场，它可以在有限时间内达到动力学的不动点；(iii) 在无约束量子控制存在的情况下，可以将演化态无限期地保持在任意接近远离动力学不动点的特殊初始态的位置。
引用
@article{arxiv.1307.7964,
title = {Speeding up and slowing down the relaxation of a qubit by optimal control},
author = {Victor Mukherjee and Alberto Carlini and Andrea Mari and Tommaso Caneva and Simone Montangero and Tommaso Calarco and Rosario Fazio and Vittorio Giovannetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7964},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 6 figures