开放量子系统状态最优跟踪控制的研究  

Optimal Tracking Control of Population Transfer in Open Quantum Systems

作　　者：黄泽霞[1,2] 黄德才[3] 俞攸红[4] 

机构地区：[1]浙江工业大学信息学院,杭州310023 [2]绍兴文理学院元培学院信息与电子系,绍兴312000 [3]浙江工业大学计算机科学与技术学院、软件学院,杭州3100231 [4]浙江工业大学理学院,杭州310023

出　　处：《计算机科学》2013年第12期251-253,共3页Computer Science

基　　金：国家自然科学基金项目(10774131)资助

摘　　要：利用Liouville超算符变换方法,对伴随着耗散的开放量子系统状态演化的方程进行精简,并在最优控制的基础上,利用随时间变化的密度函数来设计性能指标,提出了一种高效的单调收敛的最优跟踪控制方法。此方法可以使系统在实数空间中沿给定时间变化的轨迹运动,并控制其随时间变化的布居数。同时,在MATLAB环境下以两能级开放量子系统为例,对这种方法进行了实验仿真,分析了不同惩罚因子α的变化与选取对系统性能的影响。In order to controll the open quantum systems with dissipation, we simplified the process of treating with the dynamics of open quantum systems using Liouville superoperator form. For this system, we proposed an efficient, mono- tonical convergent optimal tracking control method according to a special performance indicator which was designed based on the optimal control theory and the time-dependent density. This method can drive the time-dependent density along a given time-dependent trajectory in real space and control the time-dependent occupation numbers. We simulated the control process in MATLAB, and analyzed the influence of different penalty factors on system performance.

关 键 词：Liouville超算符 开放量子系统 最优跟踪控制 

分 类 号：TP13[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]