基于降维量子滤波器的时间变化扰动量子系统稳定化
数学物理
2025-11-12 v1 math.MP
最优化与控制
量子物理
摘要
在实际应用中，量子系统不可避免地受到显著不确定性的影响，包括未知的初始状态、不精确的物理参数以及未建模的环境噪声，这些因素都对鲁棒的量子反馈控制提出了重大挑战。本文提出了一种基于降维量子滤波器的反馈稳定化策略，通过该方法可以对时间变化的哈姆顿扰动和额外耗散效应实现鲁棒性，而无需先验地知道初始状态或精确的系统参数。该提议的滤波器仅估计与系统密度矩阵对角元素对应的O(N)个实变量，而完整的随机主方程则需要O(N^2)个变量，其中N为希尔伯特空间维数。这种维数压缩显著简化了实时计算和反馈实现，同时保持收敛性和鲁棒性保证。更严格的分析进一步确立了目标子空间的全局指数稳定性。结果为适用于高维扰动开放量子系统的鲁棒且高效的基于测量的反馈控制提供了可扩展框架。
引用
@article{arxiv.2511.07949,
title = {Stabilization of Time-Varying Perturbed Quantum Systems via Reduced Filters},
author = {Weichao Liang and Daoyi Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07949},
year = {2025}
}