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Exploring constrained quantum control landscapes
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DOI：10.1063/1.4757133.png)
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摘要
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用外部场优化控制量子系统的广泛成功归因于底层控制景观的有利拓扑，其中景观是作为控制函数的物理可观察性。在满足合理的物理假设后，可以证明控制景观不包含次优的陷阱极值，但是当对控制资源施加重大约束时，这种拓扑分析就不成立了。这项工作采用模拟来探索具有受约束类别的控制场的纯态人口转移的控制景观的拓扑结构和特征。根据一组均匀间隔的频谱频率对字段进行参数化，其中相关联的相位充当控件。这个受限制的字段族提供了一个简单的说明，用于评估约束对寻求最佳控制的影响。优化结果表明，从对一阶和二阶变化的分析中可以看出，确保目标状态下的高产量所必需的最小相位控制数量特别依赖于量子系统中可访问的能级数量。关于控件的产率。当使用的控制数量不足和/或控制通量较弱时，会在景观上观察到陷阱极值和鞍点。当控制资源足够灵活时，可以找到产生全局最大产量的解决方案，以形成保持产量的连续可变控制字段的连接水平集。随着控制场通量的降低，这些最佳产量水平集被缩小到景观顶部的孤立点，并且通量的进一步降低将这些点变成景观上的次优陷阱极值。尽管受约束的控制字段可以以多种形式出现，但超出了此处所探讨的情况，但本文中发现的行为说明了约束可能带来的影响。(C) 2012美国物理研究所。[ http://dx.doi.org/10.1063/1.4757133]
Keyword:
LASER-PULSES
CONTROLLABILITY
PHOTOCHEMISTRY
SYSTEMS
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