量子最优控制中的脉冲质量优化

量子最优控制方法被广泛用于设计实验控制脉冲(如激光振幅、相位或失谐量)以实现目标幺正演化。实际上,一个“优质”脉冲不仅取决于其保真度,还与实验设置及硬件约束条件密切相关。本研究提出了一种模型无关的几何量子控制方法——核优化的几何控制(GECKO),该方法能在获得高保真度解后进一步优化控制脉冲。GECKO利用特殊幺正群的黎曼几何结构,识别脉冲空间中保持幺正演化一阶不变的方向,使得在优化所选可微分脉冲质量函数时,能够遍历控制场中的等值集。该团队以实现CZ门和CNOT门的横向场伊辛模型哈密顿量为例,针对频谱滤波性、平滑度、参数偏差鲁棒性及脉冲持续时间等特性进行优化验证。在所有测试案例中,GECKO均获得了显著改进的脉冲解。
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提交arXiv: 2026-04-28 15:30

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