×

具有不完全和延迟的非破坏测量的离散时间量子系统的反馈镇定。 (英语) Zbl 1364.93616号

摘要:我们考虑一个受控量子系统,其有限维状态由离散时间非线性马尔可夫过程控制。在开环中,假设测量值为量子非破坏(QND)。因此,被测可观测物的本征态是开环稳态:它们被用来构造闭环上鞅,起到严格控制李亚普诺夫函数的作用。通过反转Metzler矩阵来计算该超分割的参数,该矩阵表征了控制输入对定义马尔可夫过程的Kraus算子的影响。所得到的状态反馈方案考虑了已知的恒定延迟,几乎可以保证收敛到目标状态。即使在滤波方程由随机误差破坏的不完美测量结果导致,条件概率以左随机矩阵给出的情况下,也可以确保这种收敛性。实验数据证实的闭环模拟说明了这种非线性反馈方案对光子盒的兴趣,腔量子电动力学系统。

理学硕士:

93D15号 通过反馈稳定系统
93E15型 控制理论中的随机稳定性
81问题93 量子控制
60J10型 马尔可夫链(离散状态空间上的离散时间马尔可夫过程)
93C55美元 离散时间控制/观测系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Ahn,C。;多尔蒂,A.C。;Landahl,A.J.,通过量子反馈控制进行连续量子误差校正,《物理评论》A,65,042301(2002)
[2] 阿米尼,H。;Mirrahimi,M。;Rouchon,P.,《延迟量子系统的稳定化:光子盒案例研究》,IEEE自动控制汇刊,57,1918-1930(2012)·Zbl 1369.93683号
[4] Bauer,M。;Bernard,D.,重复量子非退化测量与波函数坍缩的收敛性,《物理评论》A,84044103(2011)
[5] 博洛尼亚,S。;Ticozzi,F.,通过规范QR分解实现工程稳定离散时间量子动力学,IEEE自动控制汇刊,55,12,2721-2734(2010)·Zbl 1368.81087号
[6] Bouten,L。;van Handel,R.,《量子随机与信息:统计、过滤与控制》(2008),《世界科学》,量子控制分离原理章节(另见:arXiv:math-ph/0511021)
[7] Bouten,L。;van Handel,R。;James,M.R.,量子滤波简介,SIAM控制与优化杂志,46,6,2199-2241(2007)·Zbl 1149.93032号
[8] Bouten,L。;van Handel,R。;James,M.R.,量子滤波和反馈控制的离散邀请,SIAM Review 51,51,239-316(2009)·Zbl 1167.93028号
[9] 布鲁纳,M。;伯努,J。;Guerlin,C。;Deleglise,S。;赛林,C。;Gleyzes,S.,场阻尼的过程层析成像和通过腔中量子非破坏光子计数测量Fock态寿命,《物理评论快报》,101,240402(2008)
[10] 多森科,I。;Mirrahimi,M。;布鲁纳,M。;Haroche,S。;雷蒙德,J.-M。;Rouchon,P.,《离散量子非破坏测量的量子反馈:实现光子数态的按需生成》,《物理评论》A,80,013805-013813(2009)
[11] 加德纳,C.W。;Zoller,P.,《量子噪音》(2000),《施普林格:施普林格柏林》·Zbl 0998.81555号
[12] Geremia,J.M.,光子数态的确定性和非破坏性可验证准备,《物理评论快报》,97,073601(2006)
[13] 高夫,J。;James,M.R.,系列产品及其在量子前馈和反馈网络中的应用,IEEE自动控制汇刊,54,11,2530-2544(2009)·Zbl 1367.81026号
[14] Guerlin,C。;伯努,J。;Deléglise,S。;赛林,C。;Gleyzes,S。;Kuhr,S.,《渐进场态坍塌和量子非破坏光子计数》,《自然》,44889-894(2007)
[15] Haroche,S。;雷蒙德,J.M.,《探索量子:原子、腔和光子》(2006),牛津大学出版社·Zbl 1118.81001号
[16] 詹姆斯,M.R。;Gough,J.E.,量子耗散系统和互连反馈控制设计,IEEE自动控制汇刊,55,8,1806-1821(2010)·Zbl 1368.81091号
[17] Kashima,K。;Yamamoto,N.,《不顾反馈延迟的量子系统控制》,IEEE自动控制汇刊,54,4,876-881(2009)·Zbl 1367.81014号
[18] Kushner,H.J.,《随机控制导论》(1971),霍尔特、莱茵哈特和威尔逊公司·Zbl 0293.93018号
[19] Mirrahimi,M。;van Handel,R.,量子系统的稳定反馈控制,SIAM控制与优化杂志,46,2,445-467(2007)·Zbl 1136.81342号
[20] 尼尔森,硕士。;Chuang,I.L.,《量子计算与量子信息》(2000),剑桥大学出版社·Zbl 1049.81015号
[21] Nishio,K。;Kashima,K。;Imura,J.,线性量子系统反馈控制中时间延迟的影响,《物理评论A》,79,062105(2009)
[22] 罗曼诺,R。;D’Alessandro,D.,二维耦合系统的非相干控制和纠缠,《物理评论》A,73022323(2006)
[23] 罗曼诺,R。;D’Alessandro,D.,量子系统的环境介导控制,《物理评论快报》,97,080402(2006)
[25] 赛林,C。;多森科,I。;周,X。;Peaudecerf,B。;Th.Rybarczyk。;Gleyzes,S.,《实时量子反馈制备并稳定光子数态》,《自然》,47773-77(2011)
[27] Somaraju,A。;Mirrahimi,M。;Rouchon,P.,无限维量子随机系统的近似稳定化,《数学物理评论》,251350001(2013)·兹比尔1268.37090
[28] Wang,H。;霍夫海因茨,M。;安斯曼,M。;比亚尔扎克共和国。;卢塞罗,E。;Neeley,M.,超导量子电路中Fock态衰变的测量,《物理评论快报》,101240401(2008)
[29] 怀斯曼,H.M。;Doherty,A.C.,线性量子系统反馈控制的最优解展开,《物理评论快报》,94,7,070405(2005)
[30] 怀斯曼,H.M。;Milburn,G.J.,《量子测量与控制》(2009),剑桥大学出版社
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。