量子控制系统设计

前言

第1章 概论

1.1量子计算机的发展

1.2实现量子计算机的物理系统

1.3基于压缩传感理论的量子系统状态估计

1.4量子系统控制的研究

1.5本书内容安排

第2章 量子系统及其控制理论基础

2.1量子系统基本概念

2.2量子系统的测量

2.3封闭量子系统状态演化方程

2.4量子态演化方程的图景变换

2.5开放量子系统的状态演化方程

2.6李雅普诺夫稳定性定理

第3章 封闭量子控制系统的设计

3.1本征态之间的状态转移

3.2叠加态之间的状态转移

3.3混合态之间的状态转移

3.4虚拟力学量P的构造原则

3.5退化情况下的李雅普诺夫控制律的设计

3.6算符Hadamard门的制备

第4章 基于 测量的量子状态转移

4.1投影测量及其控制问题

4.2 投影测量的必要条件

4.3通过一次序列测量的 状态转移

4.4基于瞬时测量调控二能级量子系统状态

4.5基于连续测量调控二能级量子系统状态

4.6测量辅助相干控制下动力学对称系统的总体 演化

4.7测量控制的误差分析

4.8系统仿真及特性分析

4.9小结

第5章 量子层析及量子状态估计方法

5.1量子层析

5.2量子层析的优化方法

附录 拉格朗日函数的构建与计算

第6章 压缩传感理论及其在量子态估计中的应用

6.1压缩传感理论

6.2信号重构算法

6.3基于压缩传感理论的量子态估计

6.4量子状态估计优化问题求解

6.5交替方向乘子算法的设计与改进

6.6量子态估计优化算法实验及其性能对比分析

6.7小结

第7章 马尔科夫开放量子系统的相干保持控制

7.1三能级Λ型原子的相干性保持165

7.2N能级Ξ型原子的相干性保持

7.3小结

第8章 非马尔科夫开放量子控制系统的设计

8.1非马尔科夫开放量子系统的特性分析及其控制

8.2非马尔科夫开放量子系统的门算符制备和保持

第9章 随机开放量子系统模型与控制

9.1基于测量的量子系统方程及其特性分析

9.2随机开放量子系统的反馈控制

9.3小结

0章 随机开放量子系统的特性分析

10.1随机量子系统主方程及其控制

10.2无控制作用下系统内部特性分析

10.3 反馈控制作用下的系统状态转移性能分析

10.4小结

1章 基于李雅普诺夫的二能级双量子点量子位超快操纵

11.1二能级双量子点系统描述

11.2基于LZS干涉原理的双量子点系统量子位转移

11.3基于李雅普诺夫稳定性定理的控制场设计

11.4系统仿真实验及其结果分析

11.5两种控制方法之间的关系分析

11.6小结

2章 可实现的二能级双量子点操纵方案

12.1可实现的控制器设计

12.2控制场参数选择及系统仿真实验

12.3小结

3章 核磁共振中双比特同核自旋系统的建模及其算法设计

13.1核磁量子自旋控制系统

13.2双比特同核系统的时间 控制设计

4章 核磁共振中双比特同核自旋系统的时间 控制

14.1单核系统 时间控制分析

14.2双比特同核系统局域门的 短控制时间估计

14.3局域门的时间 控制序列搜索算法

14.4局域门的 短时间控制仿真实验

14.5非局域门实现的邻近 时间控制

14.6双比特同核系统的时间 控制实验验证

14.7小结

参考文献