單量子比特系統(tǒng)的魯棒控制研究.pdf

1、量子控制的目標(biāo)是操控量子對(duì)象以滿足量子計(jì)算、量子通信等領(lǐng)域的要求。實(shí)際量子系統(tǒng)由于環(huán)境干擾會(huì)引起退相干效應(yīng)，加之建模不夠精確等原因常導(dǎo)致系統(tǒng)模型中存在諸多不確定性，會(huì)破壞系統(tǒng)原有的優(yōu)良的量子特性，因此有必要研究量子魯棒控制增強(qiáng)其實(shí)際的控制效果。
　　本文研究基于周期采樣的單量子比特魯棒控制，在滑?？刂苹A(chǔ)上構(gòu)建控制方案，根據(jù)單量子比特系統(tǒng)在Bloch表象下的雙線性反對(duì)稱性質(zhì)，提出量子最優(yōu)控制中新的排除奇異弧的方案，使得無(wú)退相干情形

2、的最優(yōu)控制證明更加嚴(yán)謹(jǐn)。為了避免頻繁測(cè)量帶來(lái)的高頻干擾，需要在滿足系統(tǒng)魯棒性要求的前提下盡可能地延長(zhǎng)采樣周期，因此本文針對(duì)幅值阻尼退相干和相位阻尼退相干情形，分別先在指標(biāo)參數(shù)足夠理想的前提下設(shè)計(jì)更長(zhǎng)的采樣周期，然后對(duì)不需額外條件的一般情形運(yùn)用更精細(xì)的估計(jì)方法給出更長(zhǎng)的采樣周期設(shè)計(jì)結(jié)果，更易于物理實(shí)現(xiàn)。
　　本文還與合作者一道研究了帶算符誤差的單量子比特魯棒控制問(wèn)題，擴(kuò)大了量子魯棒控制的研究范疇。在滑?？刂频幕A(chǔ)上構(gòu)建控制模型，利用