无模型量子稳定化:基于有限差分李雅普诺夫控制

该团队提出了一种无需模型的量子态稳定化框架,该方法仅需利用测量导出的李雅普诺夫可观测量进行经验性有限差分评估。该控制器无需掌握哈密顿量、耗散结构或动力学生成元等先验知识,仅依赖离散测量数据即可工作。该方法融合了三大核心要素:基于符号的李雅普诺夫下降法、自适应增益放大技术,以及拉萨尔不变原理的有限差分模拟。该团队严格论证了在无漂移情形下这些机制能保证沿采样时刻的渐近稳定性,以及在存在未知漂移和噪声时实现实用的输入-状态稳定性(ISS)。所得反馈控制律具有结构简单、无需导数运算及实验可行性强的特点。通过量子比特案例展示了完整闭环方案及其预测的ISS型行为特征。虽然以单量子比特为演示对象,该理论适用于任意有限维量子系统,并为随机、子空间及多量子比特模型无关的量子控制研究提供了理论基础。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-11 15:36

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