《量子系統在噪聲環境下的控制和最佳化》是依託上海交通大學，由張峻擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子系統在噪聲環境下的控制和最佳化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張峻
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子信息處理在國防信息安全、隱私保護和海量數據搜尋等方面都有著極端重要性和蘊含著巨大的潛力。當前量子信息處理的主要任務在於尋找能夠實現長時間相干性並提供可逆量子邏輯操作的物理裝置。本項目將探索在環境噪聲影響下量子邏輯操作的控制、最佳化和設計。我們將利用系統和控制理論的方法來研究量子系統的建模和辨識，量子邏輯操作序列的產生和最佳化，在環境消相干性影響下的量子調控以及量子器件系統中的觀測和反饋控制等問題。量子系統的控制和最佳化是構建成功的量子信息處理器件中不可或缺的一個重要課題。我們將融合項目組成員在系統科學和控制理論方面的學科專長，充分利用此前研究所取得的成功結果和方法，以期最終實現量子信息處理所帶來的巨大優勢。本項目研究不僅為量子和微納米系統在前沿科技領域中的成功套用提供了保證，而且對於控制理論本身的進展也會起到有力的推動作用。
結題摘要
量子信息處理在國防信息安全、隱私保護和海量數據搜尋等方面都有著極端重要性和蘊含著巨大的潛力。量子信息處理中的一個重要任務在於尋找能夠實現長時間相干性並提供可逆量子邏輯操作的物理裝置。我們綜述過去十年中與合作者在量子控制中幾何方法上的工作；討論了對於量子通信和量子計算具有重要意義的量子糾纏在雙量子比特系統中隨時間演變的動態方程，為進一步調控量子糾纏打下基礎；研究了納米半導體器件中的靜電勢場設計以達到期望的電子穿透係數與偏置電流之間的函式關係；探索了矽量子器件上量子操作的生成以及針對參數不確定性實現魯棒設計的方法；研究了幾種物理上可行的套用連續變數圖態來實現的量子密鑰分發方案；針對氫分子在強雷射場中電離後，最佳化設計了雷射脈衝以使得氫分子離子回到基態；以及初步研究了量子物理系統上的辨識問題。本項目研究不僅為量子和微納米系統在前沿科技領域中的成功套用提供了保證，而且對於控制理論本身的進展也起到了一定的推動作用。
