控制不可控:通过相干与非相干控制引导噪声自旋相关自由基对
对自旋相关自由基对(SCRPs)的量子控制有望实现磁场效应的定向操控,其潜在应用范围涵盖从设计抗噪声量子信息处理器到可遗传编码量子传感器。然而,要在光激发的自由基对反应中实现对相干电子自旋动力学与非相干弛豫过程之间复杂相互作用的精确调控,需要找到可处理的数值方法来获取大型复杂开放量子系统的控制方案。对于实际复杂程度的大型自旋系统,采用依赖完整刘维尔空间传播子的技术在计算上变得不可行。在此,该研究团队通过报告基于庞特里亚金极大值原理(PMP)的最优控制在引导噪声自由基对的相干与非相干自旋动力学方面的成功应用,展示了控制工程方法如何提供可行替代方案。这使得原型自由基对模型能够获得在面对相关噪声源时表现出鲁棒性的控制方案,并为实现自由基对自旋动力学的非相干控制铺平了道路。