開放量子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及其控制.pdf

1、本論文中，我們討論開放系統(tǒng)的演化性質(zhì)。特別的，馬爾科夫近似下，存在一般性解析描述系統(tǒng)演化的方法。通過比對(duì)經(jīng)典馬氏過程，我們總結(jié)出馬氏演化的特點(diǎn)，并依此引入關(guān)于非馬氏過程的指標(biāo)，以刻畫其演化中的記憶效應(yīng)。在開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，我們介紹了退相干理論，并引入PR態(tài)集和指針態(tài)集的概念。在考慮對(duì)環(huán)境的測(cè)量之后，我們給出對(duì)開放系統(tǒng)的軌線描述方法;并此基礎(chǔ)上，將經(jīng)典控制論的方法推廣到量子情形。最后在量子線性高斯系統(tǒng)中討論如何利用反饋控制實(shí)現(xiàn)態(tài)制備。

2、r>　　本論文的主要結(jié)論如下:
　　1.實(shí)驗(yàn)?zāi)M開放系統(tǒng)的演化。
　　利用光子的偏振和頻率自由度模擬系統(tǒng)和環(huán)境之間的耦合。由于線性光學(xué)系統(tǒng)良好的可控性，對(duì)光子頻譜結(jié)構(gòu)的調(diào)制可以影響到偏振信息的變化，我們演示了系統(tǒng)演化如何由馬氏過程向非馬氏過程過渡。
　　2.解釋PR態(tài)集和指針態(tài)的關(guān)系，并嚴(yán)格定義指針態(tài)集。
　　在馬氏演化中，由開放系統(tǒng)的軌線方法，每一條量子軌線代表著由測(cè)量環(huán)境生成的PR態(tài)集合{(δ)Ui，πUi}

3、。而指針態(tài)則是其中，在環(huán)境影響下，擁有最好健壯性的態(tài)集合?；蛘哒f，它的混合時(shí)間在系宗平均意義下最長(zhǎng):{(δ)U*i,πU*i}i:=max(τ)mix,U{(τ)mix;{(δ)Ui，πUiE{Tr[{exp(L(τ)Umix)πUk}2]}=1-ε}.(0.1)
　　3.討論對(duì)量子線性高斯(LG)系統(tǒng)的控制方法。
　　將控制論的語(yǔ)言應(yīng)用到LG系統(tǒng)之后，我們可以借助經(jīng)典LQG控制的思想穩(wěn)定制備PR態(tài)集中的任意純態(tài)，且在強(qiáng)反饋