中国科学院研究生院学报
中國科學院研究生院學報
중국과학원연구생원학보
JOURNAL OF THE GRADUATE SCHOOL OF THE CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
2012年
1期
17-26
,共10页
开放量子系统%最优控制%状态转移%自旋1/2粒子系统
開放量子繫統%最優控製%狀態轉移%自鏇1/2粒子繫統
개방양자계통%최우공제%상태전이%자선1/2입자계통
open quantum systems%optimal control%state transfer%spin 1/2 particle system
研究了开放量子系统的状态转移问题.利用刘维尔超算符将其矩阵动力学模型转换为向量形式.给定一个耗散的量子系统的动力学模型,在一个随时变化的外部控制场中,以系统状态和目标状态的密度矩阵的误差平方作为性能指标,推导出改进的状态转移最优控制律.在数值仿真实验中,我们研究了一个热浴中的自旋1/2粒子系统在单个外部控制场作用下的动力学特性.在所提出的最优控制作用下,分别选择本征态、纯态和混合态作为系统的初始状态和目标状态.对此系统中状态转移的实验结果进行了性能对比分析.
研究瞭開放量子繫統的狀態轉移問題.利用劉維爾超算符將其矩陣動力學模型轉換為嚮量形式.給定一箇耗散的量子繫統的動力學模型,在一箇隨時變化的外部控製場中,以繫統狀態和目標狀態的密度矩陣的誤差平方作為性能指標,推導齣改進的狀態轉移最優控製律.在數值倣真實驗中,我們研究瞭一箇熱浴中的自鏇1/2粒子繫統在單箇外部控製場作用下的動力學特性.在所提齣的最優控製作用下,分彆選擇本徵態、純態和混閤態作為繫統的初始狀態和目標狀態.對此繫統中狀態轉移的實驗結果進行瞭性能對比分析.
연구료개방양자계통적상태전이문제.이용류유이초산부장기구진동역학모형전환위향량형식.급정일개모산적양자계통적동역학모형,재일개수시변화적외부공제장중,이계통상태화목표상태적밀도구진적오차평방작위성능지표,추도출개진적상태전이최우공제률.재수치방진실험중,아문연구료일개열욕중적자선1/2입자계통재단개외부공제장작용하적동역학특성.재소제출적최우공제작용하,분별선택본정태、순태화혼합태작위계통적초시상태화목표상태.대차계통중상태전이적실험결과진행료성능대비분석.
Dynamical model of open quantum systems in a matrix form is transformed into the model in a vector form using Liouville super-operator.Given a dynamical model of a dissipative quantum system in the presence of a time-dependent external control field,we achieve an improved optimal control law with the squared error between density matrices of system state and target state as the performance index.The states transfer experiment on a spin 1/2 particle system is carried out.Under the proposed optimal control,eigenstates,pure states,and mixed states are taken as initial and target states of the system,respectively.Detailed comparative analyses are given.
