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量子系统控制发展综述

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.01.001

详细论述了量子系统控制理论从提出到现在近二十年的发展过程.首先介绍了量子系统可控性的研究及其进展,并简要分析了简单量子系统的开环控制方法,然后把重点放在学习控制和反馈控制等几种典型闭环控制方法的讨论上,分析了它们各自的优缺点,并根据量子控制的发展趋势,对其应用和发展前景进行了预测,从整体上系统地描述了建立一套完整的量子控制系统所需要的五个基本步骤,最后在此基础上提出了制约量子系统控制发展的几个关键性问题.

关键词: 量子控制 , 控制系统 , 反馈控制 , 学习控制 , 量子系统

双线性系统下的量子系统最优控制

丛爽 , 郑祺星

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.05.014

借用宏观领域中双线性系统的研究成果,结合量子系统数学模型所具有的双线性系统形式的特点,通过对含有两点边值条件的最优控制器的推导,对量子力学系统进行最优迭代控制器的设计,并通过仿真实验对设计的量子控制系统的状态转移控制进行系统仿真实验,分别对控制参数的不同取值对控制结果的影响进行了详细的分析.

关键词: 量子力学 , 双线性系统控制 , 系统仿真 , 动力学系统分析 , 最优控制

量子力学系统与双线性系统可控性关系的对比研究

丛爽 , 东宁

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.01.015

在界定了双线性系统、矩阵系统和右不变系统后,归纳出已有的3种不同系统的可控性定理,重点放在对右不变系统的可控性定理的总结以及与双线性系统可控性之间的关系上,特别强调了它们的可控性定理主要是根据李群、李代数的特性来判断的,以类似方法详细分析各种不同情况下的量子系统的可控性定理,通过对比,指出现有的有关量子系统可控性定理与双线性系统可控性定理之间的对应关系,由此揭示每一种量子系统可控性定理的适用情况以及各种不同量子系统可控性概念之间的相互关系.

关键词: 量子系统 , 系统可控性 , 李代数 , 李群 , 双线性系统 , 右不变系统

开放量子系统中消相干及其控制策略

丛爽 , 楼越升

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.06.003

从开放量子系统的起因入手,就量子系统中消相干现象的产生、类型以及所产生的影响进行了分析和阐述,在此基础上,针对不同类型抑制消相干控制研究的方法与策略,进行了比较详细的综述,并以对比的方式揭示了开放量子系统消相干控制策略中的优缺点.最后对抑制消相干研究的发展方向进行了展望.

关键词: 量子控制 , 开放量子系统 , 消相干抑制 , 控制策略

量子系统的纠缠探测与纠缠测量

杨霏 , 丛爽

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.04.002

在回顾量子系统中有关纠缠探测的各种方法和纠缠度不同定义的基础上,总结了探测两体或多体纠缠的几种分离判据；分析了它们与正映射之间及其相互之间的关系；重点分析了纠缠目击者这种特殊的分离判据,包括它的定义以及构造方法,并且从实验观点分析了它的应用.在已提出的公理化假设的纠缠测量思想基础上,讨论了理论上各种两体纠缠度和多体纠缠度的定义以及各种纠缠度在实验中的估计问题.最后对各种非线性分离判据进行了分析.

关键词: 量子信息 , 纠缠探测 , 纠缠度 , 纠缠目击者 , 分离判据 , Legendre变换

CARS相邻能级选择激发最佳可调参数的设计

孟芳芳 , 丛爽

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.05.001

在其他实验参数都确定的情况下,通过进一步调整泵浦光、斯托克斯光和探测光的相位函数,计算对称与反对称伸缩振动的光极化强度峰值之比为最优,来实现甲醇溶液中CH3对称和反对称伸缩振动相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)的选择激发.采用Silberberg提出的控制方法,通过参数调整实验,总结了各可调参数对选择激发效果的影响,并根据相关理论,定性分析了该控制方法的内部控制机理及最佳可调参数的范围,最后总结实现相邻能级选择激发的参数调控方法.

关键词: 量子光学 , 选择激发 , 参数调整仿真实验 , 相干反斯托克斯拉曼散射

环境为热浴的开放量子系统模型的研究

杨洁 , 丛爽

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.06.004

基于具有non-Markovian特性的关于量子系统约化密度矩阵的精确系统动力学方程,分别根据方程所具有的非封闭、不等时、积分微分方程的特性,通过Born逼近和Markov逼近得到关于量子系统约化密度矩阵的封闭、等时和微分的Markovian主方程；逐一分析了Markovian主方程的Lindblad形式、具有方便检验正定性的GKS表达形式、针对单量子位系统的Bloch球表达形式和无需明确的环境信息也能对开放系统进行描述的Kraus表达形式；分析并比较了能去除系统动力学方程non-Markovian特性的4种Markov逼近方法以及其他四种特定情形下常见的Markovian主方程；对于不适用于Markov逼近的情形,分析了能满足开放量子系统动力学对于系统状态要求的post-Markovian主方程；当热浴与量子系统发生能量交换,且热浴与量子系统组成的封闭系统能量守恒时,给出了热浴状态不恒定时开放量子系统的动力学方程,并通过Markov逼近得到Markovian主方程.

关键词: 量子光学 , 开放量子系统 , Markov逼近 , Markovian主方程 , non-Markovian主方程

随机开放量子系统模型及其反馈控制的特性分析

丛爽 , 薛静静

连铸 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.02.009

研究了不同情况下基于连续测量的随机开放量子系统模型.对于受到测量影响的不同开放量子系统模型,分析了模型建立的条件、模型的组成及其影响;对于所简化的模型,分析了其简化的过程;同时对不同模型之间的关系进行对比分析.基于估计状态的随机开放量子系统的反馈控制,分别对目前已有的开关控制和连续性控制在本征态之间状态转移的控制思想、所具有的特性、控制效果、适用条件、改进过程等进行了对比研究.同时还探讨了环境退相干和时间延迟影响下反馈控制器的设计.

关键词: 量子控制 , 随机开放量子系统模型 , 量子连续测量 , 量子滤波器 , 量子反馈控制

爽滑性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

青双桂 , 白蕊 , 周福龙 , 姬亚宁 , 白小庆 , 马纪翔

绝缘材料 doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.06.004

采用SiO2与聚酰胺酸复合,制备了具有爽滑性的聚酰亚胺(PI)薄膜,对薄膜的拉伸强度、断裂伸长率、动摩擦因数等性能进行测试分析,并采用SEM、TMA和TGA对薄膜进行表征.结果表明:未添加SiO2的PI薄膜表面光滑,动摩擦因数为0.568,薄膜卷起后无爽滑性,容易产生粘连.加入SiO2后,SiO2可在PI薄膜表面形成弧形凸起,使动摩擦因数下降,爽滑性提高.当加入平均粒径为1.5μm、质量分数为0.1%~0.8%的SiO2粒子时,随着SiO2质量分数的增加,PI薄膜的拉伸强度和断裂伸长率不断增大,热膨胀系数缓慢降低,耐热性增加,动摩擦因数为0.423~0.377,可避免PI薄膜在生产应用过程中出现粘连问题.

关键词: SiO2 , 抗粘连 , 爽滑 , 聚酰亚胺薄膜