弱克尔非线性玻色子系统中的通用控制

具有弱单光子自克尔非线性的谐振器理论上可用于在损耗远大于其非线性的情况下制备 Fock 态。两个必要的要素是大位移和双光子（参量）驱动。这里，我们发现这些系统可以被控制以实现有限维子空间（其维数可任意选择）中的任意期望门操作。此外，我们表明双光子驱动要求可以放宽，仅使用单光子（线性）驱动即可实现完全可控性。我们利用 Trotter-Suzuki 分解和基于梯度的优化来寻找期望门的控制脉冲，通过使用小的阻塞子空间减少了计算开销。我们还讨论了实际设置中输入功率限制以及旋转波近似修正引起的不保真度。我们的通用控制协议为使用具有弱非线性的广泛有损系统进行量子信息处理开辟了可能性。