量子控制导论:从基础概念到量子技术应用

量子控制指的是该研究团队操控量子系统的能力。本教程式章节重点阐述利用经典电磁场引导系统动力学的方法。在此方法中,控制的量子特性完全源于底层动力学机制,通过利用相消干涉和相长干涉来实现控制目标。该工作首先讨论两个基本控制原理——相干控制(通过频率或时间调控来设计这些干涉效应)和绝热跟随(通过追踪含时基态来实现控制目标)。对于超出这些基本原理适用范围的复杂控制目标和系统动力学,最优控制理论提供了一套强大的工具来设计必要控制方案。成功应用最优控制理论的关键在于优化泛函的恰当选择。所有概念均通过该团队近期在原子和超导量子比特控制方面的研究工作予以阐释。章节最后展望了将相干控制与工程耗散相结合的前景,并探讨了该领域的开放性问题。

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提交arXiv: 2025-12-04 16:57

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