Quantum State Preparation by Controlled Dissipation in Finite Time: From Classical to Quantum Controllers
我们提出了一个在有限个基本控制块中的多体量子比特寄存器上耗散制备任意纯量子态的一般方案。我们的“分裂子空间”方法依赖于控制资源，这些资源在许多可扩展的量子技术中可用（目标系统上的完全幺正控制，目标和辅助系统之间的辅助可重置量子位和受控非门），并且可以被视为一系列经典反馈回路的“量子控制器”实现。我们展示了如何在工程所需的条件操作存在很大程度的灵活性，并明确接触用于耗散量子态制备和纠缠产生在最近的实验与囚禁离子的稳定协议。
2012-09-25 quant-ph
Quantum Control Theory
本文通过对一个相对简单的耦合到光场通道的二能级系统的研究，阐述了量子系统的{ \em反馈}控制的一些基本思想。该系统的模型包括连续和脉冲动力学。本论文涵盖的主题包括开环和闭环控制、脉冲控制、最优控制、量子滤波、量子反馈网络和相干反馈控制。
2014-06-20 quant-ph
Quantum optimal control of multi-level dissipative quantum systems with Reinforcement Learning
对复杂量子系统的高精度操纵和控制是实现通用容错量子计算的关键。对于一个控制资源有限的物理系统，如何在扰动下有效、精确地控制目标系统的动态特性是一个挑战。在这里，我们提出了一个多级耗散量子控制框架，并表明深度强化学习提供了一种有效的方法来识别复杂量子系统的控制参数受限的最优策略。该框架可以推广到其他量子控制模型。与传统的最优控制方法相比，这种深度强化学习算法可以对具有不同类型扰动的多能级量子系统实现高效、精确的控制。
2020-12-24 quant-ph
Robust quantum memory via quantum control
提出了一种利用量子控制将量子信息转换为基本上无消相干的存储跃迁来构建量子存储器的一般方案，并通过计算机模拟进行了说明。
2001-03-20 quant-ph
Information-technology approach to quantum feedback control
从量子信息的角度重新审视了量子控制理论，给出了量子信息技术在量子反馈控制中的作用的两个结果，提出了两种量子反馈控制方案：基于远距离传送的量子反馈控制和基于量子克隆的量子反馈控制.在第一种反馈方案中，被控量子系统的输出通过隐形传态反馈到远处的致动器，以改变系统的动力学。理论分析表明，它可以完成马尔可夫或贝叶斯量子反馈不能完成的任务，如远距离反馈量子控制。在第二种反馈策略中，量子反馈控制算法的设计被分为两个阶段：一个是状态识别阶段，通过识别克隆机中的一些副本来向执行器发出“开关”信号;在信息获取和测量扰动之间建立了一个折衷方案，该策略可以在相干反馈的情况下完成一些量子控制任务。
2005-03-01 quant-ph
Robust control of quantum systems by quantum systems
量子系统可以被其他量子系统以可逆的方式控制，而不会有任何信息泄漏到系统控制器复合体的外部。这种相干量子控制是确定性的，比基于测量的反馈控制噪声更小，并且在各种量子技术中具有潜在的应用，包括量子计算、量子通信和量子精密测量。在这里，我们介绍了一个相干反馈协议，由一系列相同的相互作用与控制量子系统，引导量子系统从一个任意的初始状态向目标状态。我们确定了广泛的类这样的相干反馈通道，实现收敛到目标状态，然后稳定，以及保护它免受噪声。我们的研究结果意味着，也弱的系统控制器的相互作用可以对抗噪声，如果它们发生适当的高频率。我们提供了一个控制方案的例子，它不需要知道控制器中编码的目标状态，这可能是量子计算的结果。因此，它提供了一种自治的纯量子闭环控制机制。
2020-12-03 quant-ph
Optimal Quantum Filtering and Quantum Feedback Control
量子力学系统在测量时表现出固有的概率性质。利用量子噪声模型描述开放量子系统的随机演化，并与经典的不确定控制理论相结合，提出了非线性最优量子反馈控制理论.由此产生的量子贝尔曼方程，然后施加到显式可解的量子线性二次高斯（LQG）问题，强调了许多相似之处与相应的经典控制问题。
2005-08-01 quant-ph
Indirect control with quantum accessor (I): coherent control of multi-level system via qubit chain
研究了任意有限维量子系统（N维量子系统）通过量子存取器的间接可控性。在这里，qudit耦合到量子存取器，该量子存取器被建模为具有最近邻（各向异性）XY耦合的完全可控的自旋链。详细研究了这种间接控制系统的完全能控性。一般方法适用于二维和三维量子系统的间接可控性。对于二维和三维系统，本文还提出了一种简单的间接控制方案。
2007-03-23 quant-ph
Inherently trap-free convex landscapes for full quantum optimal control
我们提出了一个全面的分析景观的全量子量子控制与期望值的一个量子系统控制的另一个量子系统的任意观察。结果表明，这种完整的量子-量子控制景观是凸的，因此没有局部次优和鞍点，可能存在于景观的量子系统控制的依赖于时间的经典领域。尽管哈密顿量的形式、控制器初始状态的灵活选择以及控制持续时间会影响整个量子-量子景观的可达最优值，但对整个量子景观没有可控性要求。整个量子-量子景观的所有水平集都是连通的凸集。最后，我们表明，完整的量子-量子控制景观的最优解可以很容易地确定数值，这是证明使用Jaynes-Cummings模型描绘一个二能级原子与量子化辐射场相互作用。
2016-12-13 quant-ph
Nonlinear effect on quantum control for two-level systems
传统的量子控制理论主要研究线性量子系统。本文研究了非线性对二能级系统量子控制的影响，发现非线性可以改变量子系统的可控性。此外，我们证明了李亚普诺夫控制可以用来克服这种不可控性引起的非线性效应。
2009-06-05 quant-ph
Quantum Multiobservable Control
我们提出了确定性算法的同时控制任意数量的量子可观的。与基于代价函数优化的最优控制方法不同，量子多观测跟踪控制（MOTC）能够在多观测空间中跟踪预定的同伦轨迹到目标期望值。这些算法的收敛是由量子控制景观的有利的临界拓扑结构促进的。量子多观测控制景观的基本属性，MOTC的效率，包括多观测可控性Gramian的基础上，介绍。研究了多个控制目标对最优域的结构和复杂性的影响。通过微小的修改，本文描述的技术可以应用于一般的量子多目标控制问题。
2008-05-12 quant-ph
Indirect quantum control for finite-dimensional coupled systems
对耦合到量子探针的量子系统的量子控制进行了新的分析。这种分析是基于量子系统的相干控制和一个假设，即探针可以准备在指定的初始状态。结果表明，量子系统可以通过依赖探测态的相干控制来操纵。在这个意义上，本分析提供了一种新的控制方案，它结合了相干控制和状态准备技术。
2009-07-12 quant-ph
The quantum systems control and the optimal control theory
量子系统控制的数学理论是基于最优控制理论的一些思想。这些想法在这里发展应用于这些系统。所得结果弥补了控制综合方法在基础和算法上的不足，拓展了控制综合方法的应用范围。
2008-05-22 quant-ph
Controllability of multi-partite quantum systems and selective excitation of quantum dots
我们考虑多体量子系统的可控性程度以及每种情况下的充分必要条件。结果被应用到一个单一的激光脉冲的量子点的合奏的同时控制的问题。最后，我们应用最优控制技术来证明选择性激发的同时可控合奏的个别点。
2005-09-07 quant-ph
Decoherence and the conditions for the classical control of quantum systems
我们发现一个量子系统作为另一个量子系统的经典控制器的条件：控制器必须是一个开放的系统和快速对角化的基础上的控制器变量耦合到受控系统。这会导致被控系统中的退相干，如果对角化速率快，则退相干可以变小。我们给出了一个基于机械谐振器的量子光机控制的详细例子。由此产生的方程是类似的结构，最近提出的模型，一贯结合量子和经典的随机动力学。
2012-01-24 quant-ph
Quantum feedback control and classical control theory
我们介绍和讨论量子反馈控制问题的背景下建立的经典控制理论的配方，检查概念类比和本质区别。我们描述了经典控制理论中熟悉的基于状态观测器的控制律在量子系统中的应用，并将我们的方法应用于切换双势阱中粒子状态的特定情况。
2000-03-09 quant-ph
Quantum control and manipulations with stationary three-color lights
提出了一种在光密介质中实现三色光的动态量子控制。讨论了在满足电磁感应透明的近共振跃迁处，利用三个控制激光场有效地阻止三色光脉冲在介质中传播。这为量子存储器和量子开关的多个行进光脉冲的量子相干控制打开了大门，这是多方量子光通信中的重要组成部分。
2006-01-04 quant-ph
Multiparty Quantum Remote Control
提出了一种多方量子遥控（MQRC）协议，该协议基于Greenberger-Home-Zeilinger（GHZ）态的共享纠缠，允许多个控制器独立地对一个目标态进行远程操作.
2013-03-20 quant-ph
Quantum optimal control via gradient ascent in function space and the time-bandwidth quantum speed limit
提出了一种最优量子控制综合的梯度上升方法，该方法采用了相对于控制的函数基展开的系数导出的梯度。将允许的控制空间限制为Slepian序列的加权和有效地在带宽、分辨率和脉冲持续时间方面参数化控制。一个显示最小时间演化与控制带宽的倒数成比例的界限[S. Lloyd和S. Montangero，PRL，113，010502，（2014）]，并且数值地示出了该方法以实现纠缠两量子比特量子门的界限。
2018-04-03 quant-ph
Accounting for Classical Hardware in the Control of Quantum Devices
量子系统的高保真相干控制对于构建量子器件和量子计算机至关重要。我们提供了一个通用的最优控制框架，设计控制序列，占硬件控制失真，同时保持对环境噪声的鲁棒性。我们展示了我们的算法的实用性，提出了强大的量子门优化的非线性失真的存在下的例子。我们表明，非线性经典控制器不一定会产生额外的计算成本脉冲优化，使更强大的量子设备。
2014-09-29 quant-ph
Observation-assisted optimal control of quantum dynamics
本文探讨了量子动力学的最优控制中的瞬时和连续观测的效用。模拟的过程进行了几个多层次的量子系统的人口转移的目标。最优控制场被证明能够与观测合作或对抗以实现良好的产量，并且观测的性质可以被优化以更有效地控制量子动力学。量子观测也可以打破动力学对称性，以增加量子系统的可控性。观测引起的量子芝诺效应和反芝诺效应是这些过程的关键操作原理。结果表明，量子观测可以成为控制量子动力学的有效工具。
2007-05-31 quant-ph
An Approach to "Quantumness" in Coherent Control
量子力学基础的发展已经确定了几个属性和测试与“量子性”的系统，包括纠缠，非局域性，量子擦除，贝尔测试等，在这里，我们介绍并利用这些工具来检查量子相干性和非经典效应的作用1与N光子相干相位控制，一个范例的全光学方法操纵分子动力学。此外，真正的量子控制方案的介绍和检查。这里所采用的方法作为一个模板的作用，量子力学在其他相干控制和最优控制方案的研究。
2016-05-01 quant-ph
Control Theoretical Approach to Quantum Control
在没有测量理论而只有控制理论的情况下，我们导出了玻色子系统的量子随机主方程。结果表明，测量的量子效应可以表示为动力学噪声与测量噪声之间的关联。传递函数表示允许我们分析一个动态的不确定性关系，它对线性量子系统的动力学施加了强约束。特别地，保持最小不确定性的量子系统是唯一确定的。对于大自旋系统，证明了局域动力学等价于玻色子系统。考虑到整体行为，我们发现了没有经典对应物的量子效应。将产生最大纠缠的控制问题作为滤波过程的镇定问题来讨论。
2004-08-26 quant-ph
Control aspects of holonomic quantum computation
提出了一个统一的框架，用于控制具有非阿贝尔完整性的量子系统。结果表明，从控制论的角度来看，完整量子计算可以被视为一个控制系统上的主纤维丛的发展。为这些经典系统开发的方法的扩展可以应用于量子完整系统，以深入了解此类系统的控制特性，并为两个已建立的计算范例构建控制算法。
2018-03-27 quant-ph
Non-holonomic Control II : Non-holonomic Quantum Devices
在本文中，我们展示了如何利用非完整控制技术来构建完全受控的量子器件。提供了这种受控结构的示例。
2005-07-16 quant-ph
Optimal Lyapunov-based quantum control for quantum systems
量子李雅普诺夫控制是为了将量子系统从任意初始状态转换到目标状态而发展起来的。其思想是找到控制场，使李雅普诺夫函数为零的$t\rightarrow \infty$，同时量子系统被驱动到目标状态。为了缩短到达目标状态所需的时间，本文提出了两种优化李亚普诺夫控制的设计。第一种设计在控制域总功率的约束下使李雅普诺夫函数尽可能快地减小，第二种设计的目的相同，但对每个控制域都有约束。一个三电平系统的例子表明，李亚普诺夫控制的进化时间可以显着缩短，特别是当需要高的控制保真度。此外，这种最优的基于李雅普诺夫的量子控制是鲁棒的自由哈密顿量的不确定性和系统中的退相干相比，传统的李雅普诺夫控制。
2012-09-15 quant-ph
Generalized Quantum Control-Not Gate in Two-Spin Ising System
数值研究了双自旋系统量子控制非门的物理实现。提出了具有任意相移的广义量子控制非门的概念。它示出了一个谐振的$π$脉冲提供了一个简单的例子，一个广义的量子控制非门。
1998-02-03 quant-ph
Limits of optimal control yields achievable with quantum controllers
在量子最优控制理论中，运动学边界是任何物理上可实现的系统动力学可实现的控制目标的最小值和最大值。对于给定的系统初始状态，这些界限取决于控制器的性质和状态。我们考虑一个一般的情况下，受控的量子系统耦合到外部经典场（称为经典控制器）和辅助量子系统（称为量子控制器）。在这种一般情况下，运动学界是在经典运动学界（CKB）和量子运动学界（QKB）之间，经典运动学界（CKB）对应于只有经典控制器可用的情况，量子运动学界（QKB）对应于目标值的最终物理极限。具体地说，当控制目标是量子可观测量（系统希尔伯特空间上的厄米特算子）的期望值时，QKB是该算子的最小和最大本征值。我们提出，定性和定量，必要和充分条件，通过使用量子控制器，超过CKB，达到QKB。的一般条件下示出的例子中，系统和控制器最初在热状态。所得结果为设计能够最大化控制产率并达到最终物理极限的量子控制器提供了依据。
2015-05-03 quant-ph
Quantum Covert Communication under Extreme Adversarial Control
本文将 Eurocrypt 2022 提出的强对抗者模型引入量子通信，定义能控制全部经典与量子信道并禁止公钥密码的量子控制器，并给出用户在该极端控制下实现隐蔽通信的方法。
2025-04-08 quant-ph
Quantum measurements as a control resource
我们讨论了利用量子测量的反作用作为控制量子系统的一种资源，并回顾了它在量子反芝诺效应的最佳近似中的应用。
2015-08-18 quant-ph
Quantum Optimal Control without Arbitrary Waveform Generators
操作大型量子信息处理器需要简单、精确和鲁棒的控制。然而，现有的高保真量子控制路线严重依赖于难以扩大规模的任意波形发生器。在这里，我们表明，任意控制的量子系统可以通过简单地打开和关闭控制字段在一个适当的顺序。切换实例可以通过传统的量子最优控制算法设计，而矩阵指数所需的计算资源可以大大减少。我们证明了所得到的控制协议的灵活性和鲁棒性，并将其应用到超导量子线路的说明。我们希望这个提议可以用目前的半导体和超导体技术很容易地实现，这为可扩展的量子计算迈出了重要的一步。
2022-09-20 quant-ph
Control-free control: manipulating a quantum system using only a limited set of measurements
我们提出并讨论了不同的协议，准备一个任意的量子态的量子位只使用一组有限的测量，没有幺正操作。我们表明，一个任意的状态，确实可以准备，提供的测量满足一定的要求。我们的研究结果揭示了测量引起的反作用在量子反馈控制中的作用，以及这种反作用在量子控制协议中可以被利用的程度。
2010-12-07 quant-ph
Feedback Control Using Only Quantum Back-Action
反馈控制的传统方法是通过修改哈密顿量来对系统施加力。在这里，我们表明，量子系统可以控制没有任何哈密顿反馈，纯粹是利用随机量子反作用的连续弱测量。我们证明了，非常值得注意的是，这种自适应测量的量子反作用在控制量子系统方面与传统反馈一样有效。
2009-04-24 quant-ph
Incoherent Control of Locally Controllable Quantum Systems
提出了一种用于局域可控量子系统状态控制的非相干控制方案。该方案包括三个步骤：（1）通过适当的幺正变换对初始态进行幅度放大，（2）对放大后的态进行投影测量，（3）通过幺正控制变换进行最终优化。第一步增加一些期望的本征态的振幅和观察这些本征态的相应概率，第二步以高概率将放大的本征态投影到期望的本征态，最后一步将该本征态转向目标态。在这个方案中，两个控制算法的两类量子系统。作为一个例子，非相干控制方案被应用到由外场控制的氢原子。结果支持了这样的建议，即投影测量可以作为一种有效的控制和局部可控性信息可以用来设计量子系统的控制律。因此，该方案在量子系统的控制设计和可控性分析之间建立了一种微妙的联系，为利用部分可控性信息控制量子系统提供了一种有效的工程方法。
2008-10-21 quant-ph
Evolutionary Algorithms for Hard Quantum Control
虽然量子控制通常依赖于贪婪（局部）优化，但控制景观中的陷阱（不规则临界点）可能会通过破坏局部搜索策略而使优化变得困难。我们证明了贪婪算法实现两个快速量子计算门的失败：qutrit相位门和受控非门。然后，我们表明，我们的进化算法绕过陷阱，在这两种情况下提供有效的量子控制。即使贪婪算法成功，我们的进化算法提供了一个优越的控制程序，因为控制序列所需的时间分辨率较低。
2014-09-15 quant-ph
Two-object remote quantum control
我们考虑两个物体的远程量子控制的一个特殊情况下，其中所有的对象量子比特是在一个telecloning状态。提出了一种利用两个特殊的四粒子纠缠态实现两物体远程量子控制的方案。
2002-12-03 quant-ph
Quantum control and the Strocchi map
通过用坐标和动量识别波函数的实部和虚部，量子演化可以被映射到经典的哈密顿系统上。除了辛形式，量子力学也有一个正定的实内积，它提供了测量过程的几何解释。它们一起赋予量子希尔伯特空间以凯勒流形的结构。量子控制是在这种情况下讨论。量子时间演化对应于光滑的哈密顿动力学，测量对应于相空间中的跳跃。这为量子控制增加了额外的力量，非幺正可控系统通过“测量加进化”变得可控。将量子演化描述为类经典相空间中的哈密顿动力学是将技术从经典控制转移到量子控制的适当设置。这说明了最优控制和滑模技术的讨论。
2002-12-01 quant-ph
Optimal Control by Variational Quantum Algorithms
本研究提出将数字量子模拟与经典优化结合的混合框架，通过变分量子算法解决量子多体系统的最优控制问题，引入控制最优性度量并验证了其在完美状态传输中的可行性与误差鲁棒性。
2025-06-30 quant-ph
Non-Holonomic Control III : Coherence Protection by the Quantum Zeno Effect and Non-Holonomic Control
在本文中，我们提出了一个相干性保护方法的基础上的多维推广的量子芝诺效应，以及从编码理论的想法。非完整控制技术作为一种物理工具，使其有效的实施。考虑了小量子系统和大量子系统的两种极限情况。
2005-07-16 quant-ph
Optimal control of quantum state preparation and entanglement creation in two-qubit quantum system with bounded amplitude
研究了振幅有界的双量子比特系统的最优控制问题。研究了两种情况：量子态的制备和纠缠的产生。成本函数，保真度和并发性，分别优化了不同值的总持续时间的关断控制。对于量子态制备问题，高精度地确定了三个临界时间点，并得到了不同时间段的最优控制。得到了量子速度极限的较好估计，从而得到了时间最优控制。对于纠缠产生问题，确定了两个临界时间点，其中之一是从乘积态开始达到最大纠缠（单位并发）的最小时间。此外，最优控制达到单位并发找到。
2023-02-07 quant-ph
Quantum Optimal Control: Practical Aspects and Diverse Methods
量子控制实现了量子计算机、量子模拟器、量子通信和其他量子信息设备中采用的幺正或非幺正操作。它们借助电、磁或电磁控制场实现所需的量子动力学。量子最优控制（QOC）涉及设计最优控制场调制，其最精确地实现期望的量子操作，具有最小的能量消耗和对硬件缺陷以及外部噪声的最大鲁棒性。在过去的二十年中，已经提出了许多QOC方法。它们包括渐近方法，直接搜索，梯度方法，变分方法，机器学习方法等。在这篇综述中，我们将介绍QOC的基本思想，讨论实际挑战，然后概述各种QOC方法。
2022-06-01 quant-ph
Robust and efficient in situ quantum control
量子系统的精确控制是量子技术以及量子和纳米尺度物理探测的驱动力。我们提出了一种实现独立的方法，利用最新的进展直接估计的量子门保真度在原位量子控制。我们的算法考虑了问题的随机性，适合于闭环控制，并且每次迭代只需要恒定数量的保真度估计实验，与控制空间的维数无关。它对统计和技术噪声都是有效和鲁棒的。
2015-07-12 quant-ph
Global control via quantum actuators
Scuola Normale Superiore（意大利高等师范学院）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）
本文提出量子执行器作为实现全局控制量子计算的媒介，通过辅助量子系统临时存储和释放能量，实现多量子位门的选择性激活。该方法在编译时被动，无需局部精细控制，在运行时可控制交互并引导量子信息流动，提升连接性与远距离纠缠操作能力。
2026-03-31 quant-ph
Indirect control with quantum accessor: coherent control by initial state preparation
这是我们关于量子存取器辅助的间接量子控制的系列论文中的第二篇。本文提出并研究了一类新的基于存取子初态制备的间接量子控制（IDQC）方案。在本方案中，在适当地准备了存取器的初始状态之后，通过反复地接通和断开系统与存取器之间的交互来控制系统。这与我们第一篇论文中的协议不同，在第一篇论文中，我们操纵受控系统和访问器之间的交互。我们证明了所提出的间接控制方案的受控系统的可控性。最后，我们以两个自旋耦合量子位为例，说明了该方案的具体控制过程和可控性。
2007-12-13 quant-ph
Optimal control of linear Gaussian quantum systems via quantum learning control
本文提出基于梯度下降的量子学习控制方法，利用一阶和二阶矩设计损失函数，实现对线性高斯量子系统的最优控制，在光力系统中实现了超越边带冷却极限的快速深度基态冷却和数倍于稳态的快速强纠缠。
2024-06-08 quant-ph
Variational principle for optimal quantum controls in quantum metrology
我们发展了一个变分原理来确定量子控制和初始状态，优化了量子费舍尔信息，这是量子精密测量中表征精度的量。当可用控制的集合是有限的，确切的最优初始状态和最优控制一般依赖于探测时间，在无限制的情况下，缺少的功能。然而，与时间无关的哈密顿与限制控制，问题可以近似地减少到无约束的情况下，通过Floquet工程。特别是，我们发现磁力与时间无关的自旋链包含三体相互作用，即使控制被限制为一个和两个身体的相互作用，海森堡标度仍然可以近似实现。我们的研究结果打开了大门，调查量子精密测量下的一组有限的可用控制，相关的多体量子精密测量在现实的情况下。
2022-04-26 quant-ph
Quantum Dissipative Systems and Feedback Control Design by Interconnection
本文的目的是推广J.C.威廉斯的耗散系统理论到量子领域。这一理论结合了量子物理和控制工程的观点，为耗散量子系统的分析和设计提供了有用的方法。我们描述的植物和一类外系统的一般量子反馈网络条款的相互作用。我们的结果包括耗散性质的无穷小表征，推广了著名的正实和有界实引理，并用于研究量子耗散系统的一些性质。我们还展示了如何制定控制设计问题，使用量子网络模型，实现威廉姆斯的“控制互连”的开放量子系统。这种控制设计公式包括，例如，稳定，调节和鲁棒控制的标准问题。
2009-05-07 quant-ph
Optimal control of population transfer in Markovian open quantum systems
控制特定量子态之间布居数的转移一直是人们的兴趣所在。最近的工作是用梯度上升脉冲工程算法[1]优化封闭系统种群转移的控制律。本文研究了由二能级原子与耗散环境相互作用组成的自旋玻色子模型。通过光学控制，量子系统可以反转量子逻辑态的布居。温度在控制种群转移中起重要作用。在低温下，该对照具有积极的表现，而在高温下，它有较少的直立。我们还分析了具有最优布居转移控制的开放量子系统的退相干时间，发现这些控制可以延长相干时间。我们希望主动最优控制可以帮助量子固态工程。
2010-04-27 quant-ph
Robust Quantum Control for Adiabatic Quantum Computation
适当设计的控制已被证明是特别有利于提高AQC精度和时间复杂度缩放。在这里，开发了一种\emph{in situ}量子控制优化协议，以间接优化状态保真度，而无需了解瞬时谱隙或计算解。该协议收敛到解析推导的时间最优控制格罗弗的搜索算法。此外，该协议被用来探索优化的控制轨迹的最大2位满意度（MAX 2-SAT）的问题，在保真度和最小频谱间隙的线性时间表观察到可观的改善。该方法也被证明是强大的对系统模型的不确定性（酉控制误差）。该方法旨在对现有的量子退火硬件和未来的AQC处理器进行鲁棒控制优化。
2017-10-16 quant-ph
Risk-Sensitive Optimal Control of Quantum Systems
反馈控制的重要性在量子物理和应用中越来越受到重视。本文描述了最优控制方法在量子反馈控制系统设计中的应用，特别是提出并解决了一个风险敏感的最优控制问题。由此产生的风险敏感的最优控制给出了一个新的未规范化的条件状态，其动态包括用于指定性能目标的成本函数。风险敏感的条件动力学方程描述了我们对量子系统的{ \em知识}的演化，这些知识被我们对受控量子系统的{ \em目的}所调和。讨论了风险敏感控制器的鲁棒性，并给出了一个例子。
2003-11-03 quant-ph
Benchmarking indirect quantum control schemes via higher-order quantum operations
School of Physical and Mathematical Sciences, Macquarie University（麦考瑞大学物理与数理科学学院）
本研究利用高阶量子操作框架将间接量子控制问题转化为半定规划，建立操作性基准，并通过两步量子比特纯化任务展示简单酉策略在部分场景下可达到最优，为评估控制资源价值提供系统方法。
2026-09-17 quant-ph
Quantum control for high-fidelity multi-qubit gates
纠错的量子控制对于量子计算机的实际应用至关重要。我们解决单次多量子比特门的量子最优控制问题，将其作为哈密顿模型的可行性问题，然后用标准的全局优化软件求解。我们的方法产生更快的高保真度（$>$ 99.99\%）的单发三量子比特门控制比以前获得的，我们的方法使我们能够解决快速高保真度四量子比特门的量子控制问题。
2019-05-04 quant-ph
Quantum Control Landscapes
大量的实验、数值和分析证据表明，找到将量子动力学系统转向所需目标的最佳控制是非常容易的。这使得复杂量子系统的控制成为可能，尽管在模拟中求解薛定谔方程的费用很高，而且在实验室中环境退相干的影响也很复杂。最近的工作表明，这种简单性起源于量子控制问题的解决方案集的普遍性质，这些问题与经典问题有着根本的不同。在这里，我们回顾了旨在系统地表征这些特性的研究，从而实现量子控制机制的分类和全局有效的量子控制算法的设计。
2007-10-03 quant-ph
Mitigating controller noise in quantum gates using optimal control theory
本文采用最优控制理论，在 Liouville 空间利用 Krotov 算法研究生成单比特和双比特量子门，以缓解相位和幅度噪声导致的门保真度下降。
2024-09-19 quant-ph
