《基於一類典型相干控制模型的量子系統反饋控制》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由齊波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於一類典型相干控制模型的量子系統反饋控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：齊波
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
反饋是控制理論中甩催轎的核心概念，經典控制論中對反饋控制已經有很深入的研究，但是目前對量子系統反饋控制的研究仍處於探索階段，許多根本性問題亟待解決。項目以一類具有一定普適性的模型為基礎探究量子反饋控制的特點，著重強調量子反饋控制與經典反饋控制的顯著差異，並期望對量子實驗科學提供理論指導。項目內容主要包括：⑴ 比較基於薛丁格方程的開環控制與基於連續弱測量的反付槓樂鑽饋控制對付系統初態不確定性的效果； ⑵ 比較基於量子主方程模型的開環控制與基於連續弱測量的反饋控制對付墓獄承系統初態不確定性以及消相干效應的效果；⑶ 探究該普適模型下反饋控制的極限能力，說明海森堡不確定原理與量子反饋控制極限能力之間的關係；⑷ 探究量子反饋控制情形下，測量通道需要滿足的必要條件以及自適應測量問題；⑸ 根據上述研究所得符辯堡出的結論，笑充趨結合典型的前沿量子實驗模型，建議合適的量子調控設計方案，期望促進量子實驗科學的進展。
結題摘要
本項目緊緊圍繞量子系統與經典系統的區別以及控制論的核心概念“反饋”系統的提出並研究了量子測量反饋控制的幾個基本問題。主要成果包括：(1)我們首先針對一類較普適的控制模型，基於量子態的魯棒製備這一基本問題，①證明了在對付初態不確定性方面量子反饋控制的控制效果仍然優於開環控制；②首次給出了測量通道選取的充要條件；③給出了在測量通道與系統自由哈密頓量不對易情形戶凶烏屑下，採用量子反饋控制來製備系統自由哈密頓量的特徵態時的極限能力。(2)我們針對一類較普適的系統，結合量子系統區別於經典控制系統的獨有特點(量子系統之間以張量積形式耦合)，提出了一個兩步分估墊離原理來針對實際量子系統設計控制策略。該兩步控制策略可以很好地對付實際系統中哈密頓量部分未知以及環境未知的影響。(3)我們針對量子態層析這一量子信息中的基本問題提出了一種新的量子態重構算法，該算法可以重構任何量子態，並且簡單、快速、高效、易於實驗實現。大量的仿真實驗表明我們的算法顯著的優於現有的常用的各種量子態重構算法。
