求解量子系统时间最优控制问题的同伦算法研究

摘要：

针对数值求解量子系统时间最优控制问题中反复调用梯度算法导致计算量大的问题,本文提出一类同伦算法用以快速求解量子系统的时间最优控制问题.与已有算法不同,这一算法通过引入同伦变量在减小终端时间的方向上搜索最优解.在这一算法中,可通过自由函数构造保真度函数对控制变量的梯度方向,也可通过方向函数引导算法的搜索方向,以加快算法的搜索速度.本文将这一算法用于求解量子系统态转移和门变换的时间最优控制问题.仿真结果表明这一算法的有效性.

关键词：量子力学、量子系统、时间最优控制、同伦算法、梯度算法、量子控制、开环控制

所属期刊栏目：34

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目61521063, 61590924, 61374091, 61134008;上海交通大学新一轮学科建设项目WF220503021资助. Supported by National Natural Science Foundation of China61521063, 61590924, 61374091, 61134008;Startup Grant for Discipline Construc-tion in Shanghai Jiao Tong UniversityWF220503021

在线出版日期：2018-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1500-1505