量子科技中心_量科网

该论文旨在通过最大化生化反应中三重态-单重态产率，设计驱动自由基对自旋动力学达到量子相干态的外部电磁场构型。研究采用含自旋哈密顿量的薛定谔系统模型，其由塞曼相互作用与超精细耦合相互作用项组成。研究人员通过电磁场滤波方程将薛定谔系统与控制场耦合，构建了一类单参数最优控制问题集，证明了希尔伯特空间中弗雷歇可微性与庞特里亚金极大值原理，并确立了最优控制的Bang-Bang结构。研究提出了一种识别Bang-Bang最优控制的新型迭代庞特里亚金极大值原理（IPMP）方法，在希尔伯特空间中进行基于IPMP和梯度投影法（GPM）的数值模拟，验证了算法的收敛性、稳定性及正则化效果。与《Abdulla等人（量子科学与技术,第9卷第4期,2024年）》提出的非滤波Bang-Bang最优电磁场相比，滤波正则最优电磁场方案下单重态产率极大值变化小于1%。该成果为磁感应作为量子生物学现象的潜在实验研究开辟了新路径。