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二能级量子系统的构造控制稳定性研究
维普资讯 2007年7月 控 制 工 程 Ju1．2007 第14卷第4期 ControlEngineeringofChina Vo1．14．No．4 文章编号：1671．7848(2007)04．0359．03 二能级量子系统的构造控制稳定性研究 叶 宾，孔晓红 ，须文波 (江南大学信息工程学院，江苏 无锡 214122) 摘 要：由于量子态在Hilbert空间中的酉演化性质 ，经典稳定性概念在量子动力学中几 乎没有意义。利用两个量子态保真度衰减的线性响应近似形式，提 出一种分析量子系统构造 控制稳定性的方法。对二能级量子构造控制系统在静态干扰下的保真度摄动分析表明，当有 较多控制脉冲的径向坐标等于n2／时，控制系统取得较大的稳定性。两种不同的构造控制酉分 解方法的数值仿真结果证明了理论分析的正确性。该分析方法有助于设计 高稳定性的量子控 制系统。 关 键 词：量子控制；保真度；二能级量子系统 中图分类号：TP13 文献标识码：A StabilizationoftheConstructiveControlofQuantumTwo—levelSystems YEBin．KoNGXiao-hong．XU Wen-bo (SchoolofInformationTechnology，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China) Ab!；h．act：Totheproblem that，duetohteunitaryinvarianeeofhteHilbert-spaceoverlapofquantum states，classicalstabilityconceptsmake littleser1seinhtequantum dynamies．htelinearresponseformalism offideliyt decayisemployedtom~ urethestabiliytofconstructivecontrol ofquantum systemswihtrespecttostaticpemuimtions．Byanalysinghtefideliyt decayofhteconstructivecontrolofhtequantum two-levelsys— terns ．htestabiliytofhtecontrolsystemisenhancedwhenmore controlpulseshaveradialcoordinatesequalton／2．ThesimulatiOilresultsofwto differentconstructivecontrolschemes showhtehteoreticalpredictions．111emehtodologyeanbeappliedtodesignmore robustquantmu control systems ． Keywords：quantum control；fideliyt；quantumwto-levelsystem 但是在量子动力学中，酉演化性质使量子态之间的 1 引 言 范数不随系统演化改变。因此对量子控制系统无法 量子力学系统控制问题的研究已经逐渐成为许 通过初态的干扰作用研究其稳定性。本文提出使用 多国家基础研究的重点之一，人们希望利用宏观控
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