通过庞特里亚金极大值原理优化受激拉曼绝热通道以实现泄漏抑制
标准受激拉曼绝热通道(STIRAP)协议通过暗态演化的绝热跟随,可在理想三能级系统中实现高保真量子态传输。然而在实际多能级系统中,有限光谱选择性的控制脉冲往往会使三能级子空间与剩余子空间发生耦合,由此产生的泄漏效应会从根本上限制传输性能。本研究采用显式包含泄漏子空间的多能级链式STIRAP模型,基于庞特里亚金极大值原理,构建了以实验可行的高斯脉冲族为约束条件、具有泄漏惩罚项的量子最优控制问题。通过推导目标函数对脉冲参数的显式梯度,实现了能有效抑制泄漏同时保持反直觉STIRAP脉冲序列的低维优化。针对超导transmon平台的数值模拟表明,优化后的控制脉冲能显著提升目标态传输保真度,并对振幅校准误差和失谐漂移具有更强的鲁棒性。

