消相干控制论文-陈蒙西

消相干控制论文-陈蒙西

导读:本文包含了消相干控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:马尔可夫开放量子系统,无消相干子空间,李雅普诺夫方法,快速控制

消相干控制论文文献综述

陈蒙西[1](2017)在《马尔可夫开放量子系统无消相干子空间和目标态的稳定化控制》一文中研究指出近年来,量子信息技术的发展十分迅速。在进行量子信息处理的过程中,环境引起的耗散或消相干效应会使所考虑的量子系统成为开放系统。对于开放量子系统而言,其动力学演化不再是幺正的,这将导致存储在系统中的量子信息发生错误甚至丢失。研究开放量子系统的控制方法,使其尽可能免受消相干的影响,同时实现系统状态的高效操纵,对于量子信息技术的发展具有重要意义。论文针对马尔可夫开放量子系统,研究基于李雅普诺夫方法的消相干控制和基于哈密顿量设计的状态控制,主要内容包括以下几个方面:1)概述量子控制的起源和发展,重点介绍开放量子系统控制的国内外研究现状,包括开放量子系统的消相干控制和状态控制。2)马尔可夫开放量子系统无消相干子空间的快速李雅普诺夫控制。无消相干子空间是量子系统进行幺正演化的所有量子态张成的一个子空间,将系统状态驱动至无消相干子空间中是一种有效避免消相干的方法。论文借助李雅普诺夫方法,提出了一个将马尔可夫开放量子系统快速驱动至无消相干子空间的控制方案。在该方案中,我们首先设计基于李雅普诺夫方法的控制律,特别是要设计具有快速性的近似棒棒控制律。然后,从数学上严格证明控制场作用下整个系统对于无消相干子空间的收敛性。在此基础上,通过分析系统的LaSalle最大不变集与无消相干子空间之间的关系,获得使系统对于无消相干子空间快速收敛的控制哈密顿量的构造方法。最后,在一个叁维开放量子系统上进行仿真实验,以便验证方案的控制效果。3)开放量子系统的状态收敛控制。基于哈密顿量的构造,论文提出了一个使得开放量子系统收敛至目标态的哈密顿控制方法。首先,针对一个耗散项已知不变的开放量子系统,求解含有未知哈密顿量的系统方程以便得到系统的稳定解,通过将稳定解与期望目标态进行比较构造出哈密顿量的形式。其次,借助相干矢量体系将原系统的非线性模型转化为仿射线性模型,继而对后者的稳定性进行分析,由此导出原系统的稳定性条件。最后,我们在一个两能级系统上进行仿真实验,以验证所提出的哈密顿控制方案的有效性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-02)

张子一[2](2012)在《量子无消相干子空间中量子系统的控制》一文中研究指出量子信息是一门新兴学科,它的研究在近年来得到了迅猛发展,显示出广阔深远的科学与技术应用前景。但量子信息科学的进一步发展受到了包括量子退相干现象等一系列问题的制约。最为一个非常有力的竞争者,最近提出的量子无消相干子空间理论是一个引人瞩目的解决方案。量子无退相干子空间被定义为在存在退相干作用的情况下仍然按照幺正的方式进行演化的状态的集合。在无退相干子空间中,系统与环境解耦,纯态将不再变为混合态,从而储存的信息在外界作用下仍能得以保存。本篇论文总结了量子无退相干子空间及其它针对量子退相干问题的解决方案的研究现状与进展,并介绍了作者在这方面所做的工作。首先,作者简要总结了量子信息科学技术的发展动态、量子退相干的概念与影响、以及目前针对量子退相干问题所采取的几种解决方案与研究进展。然后,作者阐述了相关的背景知识,给出了超算符表示与马尔可夫主方程的理论形式及控制论的相关知识。接着,论文着重介绍了作者通过阶跃化的Lyapunov控制将开放的量子系统驱动至无退相干子空间中的方案。根据无退相干子空间的理论建立了基于Lyapunov方法的开放量子系统控制函数。从函数拟合和实时运算两个不同角度提出了阶跃化控制函数的方法,比较并讨论了它们各自不同的特点。作为演示,在一个五能级系统上应用了这个控制方案,并对系统的状态演化进行了数值模拟,得到了较好的结果。文章的最后进行了总结和展望。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-18)

楼越升,丛爽[3](2010)在《基于弱测量的量子系统消相干控制(英文)》一文中研究指出研究了弱测量的性质以及潜在应用.首先,针对所定义的一类特定的正定算子值测量,从线性赋范空间的角度推导出其为弱测量时的参数条件.其次,讨论了弱测量的适用性:弱测量不仅适用于大量全同量子系统,若任意的测量算符都能够被选择性地施加,则弱测量也能够对单个的量子系统进行测量.最后,考察了弱测量对不同的量子系统的影响:对于大量全同量子系统,连续的弱测量对状态产生的影响相当于一个消相位过程,而对于单个的二能级量子系统,弱测量能够被用来抑制消相位以及去极化过程.(本文来源于《中国科学院研究生院学报》期刊2010年05期)

王艳辉,许迈昌[4](2010)在《五能级Ξ型原子系统相位消相干的BangBang控制》一文中研究指出研究了五能级Ξ型原子相位消相干的BB解耦问题,给出了解耦操作及其脉冲实现.在理想脉冲条件下,BB脉冲能很好地压制量子噪声.(本文来源于《湖南工程学院学报(自然科学版)》期刊2010年01期)

丛爽,楼越升[5](2008)在《开放量子系统中消相干及其控制策略》一文中研究指出从开放量子系统的起因入手,就量子系统中消相干现象的产生、类型以及所产生的影响进行了分析和阐述。在此基础上,针对不同类型抑制消相干控制研究的方法与策略,进行了比较详细的综述,并以对比的方式揭示了开放量子系统消相干控制策略中的优缺点。最后对抑制消相干研究的发展方向进行了展望。(本文来源于《量子电子学报》期刊2008年06期)

崔巍,席在荣,潘宇[6](2008)在《非马尔可夫开放量子系统的消相干最优控制》一文中研究指出本文考虑了非马尔可夫、开放量子系统的消相干最优控制问题。根据庞特里雅金的极大值原理,我们考察了最优控制的代价泛函、哈密顿函数、以及哈密顿正则方程组。进一步,我们研究处于Lorentz-Drude近似下,Ohmic热库影响和抑制二能级系统消相干的问题。主要考察了两个因素:温度和截断频率即ωo《ωc,ωo≈ωc和ωo》ωc叁种情形。研究表明,在ωo》ωc环境下,系统的消相干缓慢,而且在低温环境下,外加控制场能够很好的减少消相干的振幅和延长消相干的时间。这些都理论上说明了可以为量子计算、量子信息理论探讨以及实际应用而设计相应的工程热库。(本文来源于《第二十七届中国控制会议论文集》期刊2008-07-16)

谢国秋[7](2008)在《量子纠缠控制及消相干的研究》一文中研究指出对量子纠缠的控制进行了阐述。当把外加控制也考虑到量子纠缠系统中去,它和被操作的系统发生纠缠,就可以实现量子操作。而对于量子位和环境组成的复合系统经过一个么正演化,最初处于纯态的子系统,由于子系统相互作用,将引起量子位的消相干,使量子位从一个纯态演化成为混合态,为人们研究量子计算机和环境的相互作用而产生消相干过程提供一个物理模型。(本文来源于《黄山学院学报》期刊2008年03期)

张明,欧宝全,戴宏毅,胡德文[8](2008)在《用量子广义测量控制消相干》一文中研究指出This paper explores the potential of combating the decoherence by associating quantum generalized measurement with decoherence-free subspaces(DFS).It is demonstrated that associating quantum generalized subspace projector measurement (QGSPM)and quantum generalized case-projector measurement(QGCPM)with the operator conditions for DFS will enhance the capability of suppressing the decoherence for both Markovian and non-Markovian open quantum systems.It is emphasized that quantum measurement can be regarded as a means to manipulate quantum states.This method is advantageous because the coherent control Hamilton can be constructively designed.(本文来源于《自动化学报》期刊2008年04期)

姚小静[9](2004)在《量子计算机中的消相干及控制消相干子空间的构造》一文中研究指出自从量子计算的概念提出来后,量子计算机的研究越来越引起科学家们的重视,尤其是量子算法的提出和量子编码的实现使得人们对量子计算的应用充满了信心。量子计算利用了量子力学的本质特性——量子迭加性和相干性原理,来完成经典计算机所不能完成的大型计算。但是量子计算的实现还存在很大的困难,因为量子计算利用了量子力学中的态的相干性,量子系统始终与环境存在耦合,不能将系统与环境完全隔离开来,要保持量子态的相干性并不容易,这一直是人们研究的课题之一。 在本论文中,我们首先介绍了量子计算的相关背景,讨论了量子位与环境相互作用引起的消相干的现象。计算了在半导体量子点中,作为量子位的掺杂电子受原子核和外磁场作用下的自旋弛豫过程,表明量子位受环境的干扰将出现消相干现象。 为消除量子计算中出现的消相干,人们常采用编码方法以避免消相干带来的影响。我们基于子动力学的子空问理论讨论了开放量子系统的量子计算问题。 利用子动力学的动力学方程和合适的时序规则,我们对投影/开放量子系统给出了一种不可逆刘维尔方程,并基于束缚条件,由刘维尔谱分解得到了非平衡统计密度算符,提出了用非微扰的方式解决子动力学方程的本征值问题。我们发现,基于子动力学方程,利用本征投影算符,在投影子空间中构造不变本征矢,可以通过控制校准时间周期来取消演化算符的相移,使得本征投影算符不依赖于构造的子空间的相互作用发生变化,实现量子计算。此外,虽然总的空间有消相干现象发生,我们由本征值不变,找到了在投影子空间中无消相于现象发生的条件,这种子空间被称为无消相干子空间。最后我们讨论了多量子比特进行计算的情形,表明在无消相干子空间中进行量子计算是完全可行的,利用无消相干子空间进行量子计算从根本上避免了消相干对量子计算的影响。(本文来源于《扬州大学》期刊2004-04-01)

消相干控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

量子信息是一门新兴学科,它的研究在近年来得到了迅猛发展,显示出广阔深远的科学与技术应用前景。但量子信息科学的进一步发展受到了包括量子退相干现象等一系列问题的制约。最为一个非常有力的竞争者,最近提出的量子无消相干子空间理论是一个引人瞩目的解决方案。量子无退相干子空间被定义为在存在退相干作用的情况下仍然按照幺正的方式进行演化的状态的集合。在无退相干子空间中,系统与环境解耦,纯态将不再变为混合态,从而储存的信息在外界作用下仍能得以保存。本篇论文总结了量子无退相干子空间及其它针对量子退相干问题的解决方案的研究现状与进展,并介绍了作者在这方面所做的工作。首先,作者简要总结了量子信息科学技术的发展动态、量子退相干的概念与影响、以及目前针对量子退相干问题所采取的几种解决方案与研究进展。然后,作者阐述了相关的背景知识,给出了超算符表示与马尔可夫主方程的理论形式及控制论的相关知识。接着,论文着重介绍了作者通过阶跃化的Lyapunov控制将开放的量子系统驱动至无退相干子空间中的方案。根据无退相干子空间的理论建立了基于Lyapunov方法的开放量子系统控制函数。从函数拟合和实时运算两个不同角度提出了阶跃化控制函数的方法,比较并讨论了它们各自不同的特点。作为演示,在一个五能级系统上应用了这个控制方案,并对系统的状态演化进行了数值模拟,得到了较好的结果。文章的最后进行了总结和展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

消相干控制论文参考文献

[1].陈蒙西.马尔可夫开放量子系统无消相干子空间和目标态的稳定化控制[D].中国科学技术大学.2017

[2].张子一.量子无消相干子空间中量子系统的控制[D].大连理工大学.2012

[3].楼越升,丛爽.基于弱测量的量子系统消相干控制(英文)[J].中国科学院研究生院学报.2010

[4].王艳辉,许迈昌.五能级Ξ型原子系统相位消相干的BangBang控制[J].湖南工程学院学报(自然科学版).2010

[5].丛爽,楼越升.开放量子系统中消相干及其控制策略[J].量子电子学报.2008

[6].崔巍,席在荣,潘宇.非马尔可夫开放量子系统的消相干最优控制[C].第二十七届中国控制会议论文集.2008

[7].谢国秋.量子纠缠控制及消相干的研究[J].黄山学院学报.2008

[8].张明,欧宝全,戴宏毅,胡德文.用量子广义测量控制消相干[J].自动化学报.2008

[9].姚小静.量子计算机中的消相干及控制消相干子空间的构造[D].扬州大学.2004

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