基于测量的量子记忆系统初始点平滑与控制方法

该论文研究了一种量子存储系统,该系统能在环境噪声影响下以初始动力学变量的形式存储量子信息。为补偿系统对初始条件的偏离,研究人员通过基于测量的经典控制器执行器输出来调节系统哈密顿量的经典参数。该控制器利用测量装置从存储系统量子输出场产生的观测过程进行调控。 基础系统建模为开放量子谐振子,其海森堡演化由线性Hudson-Parthasarathy量子随机微分方程描述。控制器设计为经典线性时变系统,使得最终闭环系统兼具量子与经典动力学变量。研究团队在前二阶矩层面应用线性二次高斯控制与定点平滑算法,并采用具有分离结构的控制器——这种结构包含对初始量子变量的持续更新估计。 通过初始点平滑器形成执行器信号,旨在最小化两个指标之和:一是给定时间范围内量子存储系统变量相对于初始值的均方差偏离,二是控制信号的积分二次惩罚项。
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提交arXiv: 2025-12-05 10:16

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