本文關(guān)鍵詞：量子系統(tǒng)中快速非絕熱操控及其最優(yōu)化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子絕熱定理是量子力學(xué)中最重要的結(jié)論之一,并在量子理論和量子信息科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。然而,在現(xiàn)實中由于量子絕熱過程是一個慢過程,量子退相干或者環(huán)境噪聲等因素將影響量子絕熱計算或者操控的結(jié)果。為此,人們努力尋找加快量子絕熱過程并獲得與絕熱過程相同效果的方法。本論文利用量子不變量反控制方法研究包括原子冷卻、轉(zhuǎn)移及布居數(shù)轉(zhuǎn)移等一系列量子態(tài)的超快非絕熱操控,并針對環(huán)境噪聲和系統(tǒng)誤差進行最優(yōu)化設(shè)計。取得成果如下：一、研究二能級系統(tǒng)中快速且穩(wěn)定的布居數(shù)反轉(zhuǎn)。結(jié)合量子不變量反控制技術(shù)和含時微擾理論,針對相位噪聲和系統(tǒng)頻率誤差得到了穩(wěn)定的最優(yōu)化方案。其中,在頻率受限情況下,常數(shù)π脈沖是對于相位噪聲的最優(yōu)化方案。并將上述方法推廣應(yīng)用于三能級體系,在考慮失諧誤差和拉比頻率誤差的情況下,得到布居數(shù)轉(zhuǎn)移的最優(yōu)化方案。二、研究非簡諧微擾對于高斯囚禁勢中原子無摩擦冷卻的影響。結(jié)合量子不變量反控制方法、含時微擾理論和最優(yōu)化理論,得到高斯型囚禁勢中原子冷卻的最優(yōu)化方案。研究發(fā)現(xiàn),Bang-Singular-Bang控制方法是對于非簡諧微擾具有最佳魯棒性的方案,并且對應(yīng)非諧振勢的平均能量最小三、研究不同噪聲和誤差影響下諧振勢阱中囚禁離子的輸運問題。對于單個囚禁離子輸運,重點研究白噪聲的影響,得到最優(yōu)化方案的解析解,這對研究彩色噪聲具有重要的參考價值。對于兩個不同質(zhì)量的囚禁離子的輸運,則利用動力學(xué)正態(tài)模簡諧近似方法,并結(jié)合量子不變量反控制方法得到關(guān)于彈簧常數(shù)誤差的三角余弦最優(yōu)化方案。
【關(guān)鍵詞】：量子絕熱捷徑 冷原子操控 Lewis-Riesenfeld不變量 最優(yōu)化控制
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O413.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-14
• 1.2 Lewis-Riesenfeld量子不變量理論14-16
• 1.3 反控制方法及應(yīng)用16-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 二能級系統(tǒng)中考慮噪聲或微擾時快速穩(wěn)定的布居數(shù)反轉(zhuǎn)19-31
• 2.1 量子絕熱捷徑19-21
• 2.1.1 動力學(xué)不變量20-21
• 2.1.2 反控制方法21
• 2.2 系統(tǒng)模型21-23
• 2.3 相位噪聲23-25
• 2.4 系統(tǒng)頻率誤差25-29
• 2.5 討論29
• 2.6 總結(jié)29-31
• 第三章 三能級系統(tǒng)中考慮系統(tǒng)誤差時布居數(shù)轉(zhuǎn)移問題31-43
• 3.1 不變量反控制方法31-33
• 3.2 針對系統(tǒng)誤差的最優(yōu)化設(shè)計33-41
• 3.2.1 布居數(shù)反轉(zhuǎn)34-37
• 3.2.2 布居數(shù)分束37-41
• 3.3 結(jié)論41-43
• 第四章 高斯型勢阱中冷原子的快速冷卻：魯棒控制43-57
• 4.1 系統(tǒng)模型44-47
• 4.1.1 動力學(xué)不變量44-45
• 4.1.2 微擾理論45-47
• 4.2 最優(yōu)化理論47-54
• 4.2.1 Bang-Bang方案48-50
• 4.2.2 魯棒方案50-54
• (1) 頻率受限50-53
• (2) 頻率不受限53-54
• 4.3 精確保真度和非諧振微擾能量54-55
• 4.4 小結(jié)55-57
• 第五章 考慮噪聲情況下單個囚禁離子的快速輸運57-75
• 5.1 量子不變量反控制方法58-59
• 5.2 噪聲59-70
• 5.2.1 彈簧常數(shù)噪聲60-69
• (1) 白噪聲61-67
• (2) Ornstein-Uhlenbeck過程67-68
• (3) 閃變噪聲68-69
• 5.2.2 位置噪聲69-70
• 5.3 彈簧常數(shù)誤差70-73
• 5.4 討論73-75
• 第六章 雙離子在彈簧常數(shù)誤差情況下的最優(yōu)化輸運75-87
• 6.1 量子不變量反控制方法75-77
• 6.2 運動勢阱中兩個離子的動力學(xué)正態(tài)模方法77-78
• 6.3 彈簧常數(shù)誤差78-85
• 6.4 結(jié)論85-87
• 第七章 總結(jié)和展望87-89
• 7.1 總結(jié)87
• 7.2 展望87-89
• 附錄89-101
• 附錄A 諧振勢阱中的不變量89-93
• 附錄B 動量的閉合方程組93-95
• 附錄C 時間誤差95-97
• 附錄D 考慮兩個質(zhì)量相等的囚禁離子97-99
• 附錄E 余弦方案99-101
• 參考文獻101-113
• 博士期間參與基金項目113-115
• 博士期間發(fā)表文章115-117
• 致謝117

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郁國梁;一類算子的約化性質(zhì)及其完全酉不變量[J];科學(xué)通報;1985年19期

2 周言;一類(μ,△,Υ)-系統(tǒng)的兩套完全不變量[J];數(shù)學(xué)學(xué)報;1987年03期

3 熊德政;;曲線上的運動不變矢和不變量[J];青海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1992年02期

4 汪德新;關(guān)于F_(μv)只能構(gòu)成兩個獨立不變量的證明[J];大學(xué)物理;1992年03期

5 周金土;;具型不變量(3,3,1)的正則p-群的一個分類[J];浙江師大學(xué)報(自然科學(xué)版);1993年01期

6 湯光宋;原存德;董巨清;;非線性方程的新不變量組及其應(yīng)用[J];山西師大學(xué)報(自然科學(xué)版);1993年01期

7 周金土;具有型不變量（e，2，1）的正則p－群的一個完全分類[J];浙江師大學(xué)報(自然科學(xué)版);1994年01期

8 魏運，潘寧;變換的不變量[J];內(nèi)蒙古民族師院學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年01期

9 陳迪;屈國歡;;幾何中的不變量剖析[J];林區(qū)教學(xué);2013年04期

10 王立鳳,晉光文,孫潔,白登海;地球電磁響應(yīng)函數(shù)的旋轉(zhuǎn)不變量特征[J];物探化探計算技術(shù);2000年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武際可;;力學(xué)中的不變量[A];第三屆全國力學(xué)史與方法論學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

2 武際可;;力學(xué)中的變換與不變量[A];第二屆全國力學(xué)史與方法論學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

3 張爽;尚啟春;張寅權(quán);王寧;;寬帶聲源測距的陣不變量方法研究[A];2012'中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集(Ⅱ)[C];2012年

4 杜松沛;;基于積分不變量的三維模型編輯傳播[A];第18屆全國多媒體學(xué)術(shù)會議（NCMT2009）、第5屆全國人機交互學(xué)術(shù)會議（CHCI2009）、第5屆全國普適計算學(xué)術(shù)會議（PCC2009）論文集[C];2009年

5 李然;武昊;朱秀麗;;基于不變量特征的影像三維建模[A];第四屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

6 趙振東;高大治;王好忠;王寧;;波導(dǎo)不變量原理在目標(biāo)測距中的應(yīng)用[A];2009年度全國物理聲學(xué)會議論文集[C];2009年

7 尚晉霞;尚振宏;楊檉;;基于色彩特征不變量與局部紋理結(jié)合的運動陰影去除[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

8 胡紅革;黃大貴;謝閱;;基于位置不變量的混和Petri網(wǎng)的分解[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

9 許仙萍;歐陽寧;蔣俊杰;;基于投影不變量的FOV線生成改進算法[A];全國第一屆信號處理學(xué)術(shù)會議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會信號處理分會籌備工作委員會第三次工作會議專刊[C];2007年

10 季錚;張劍清;詹總謙;;基于特征不變量的目標(biāo)識別定位方法研究[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 路曉靜;量子系統(tǒng)中快速非絕熱操控及其最優(yōu)化設(shè)計[D];上海大學(xué);2015年

2 金英姬;代數(shù)不變量的早期歷史研究[D];西北大學(xué);2013年

3 劉潤宗;模式識別領(lǐng)域中形變不變量的若干關(guān)鍵問題研究[D];重慶大學(xué);2012年

4 朱旭鋒;基于圖像不變量特征的自動目標(biāo)識別技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所);2012年

5 廖波;計算分子生物學(xué)中若干問題研究[D];大連理工大學(xué);2004年

6 騫森;機器人視覺中的退化不變量研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

7 張志海;基于計算機代數(shù)的程序驗證[D];北京大學(xué);2011年

8 楊飛;局部Gromov-Witten不變量的計算問題[D];清華大學(xué);2009年

9 程勇;人臉識別中光照不變量提取算法研究[D];南京理工大學(xué);2010年

10 許磊;近距離煤柱群底板偏應(yīng)力不變量分布特征及應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張立梅;3-qubit及4-qubit純態(tài)κ-ME concurrence與負性、多項式不變量關(guān)系[D];河北師范大學(xué);2015年

2 王鳳霞;虛擬紐結(jié)的一類不變量的研究[D];東北師范大學(xué);2015年

3 陳才;一元多項式不等式似然不變量檢測方法研究[D];南華大學(xué);2010年

4 周輝;基于程序不變量的并發(fā)軟件可靠性計算[D];浙江理工大學(xué);2014年

5 張紅紅;型不變量為（e，1，1，1，1）的正則p群的分類[D];山西師范大學(xué);2012年

6 胡國慶;邏輯表達式型似然不變量的分析與檢測[D];南華大學(xué);2008年

7 王美華;不變量理論在模式識別中的應(yīng)用[D];燕山大學(xué);2004年

8 梅艷萍;計算機視覺中的幾何代數(shù)不變量[D];深圳大學(xué);2015年

9 劉倩;一些連續(xù)/離散正交矩及其不變量的研究[D];華東理工大學(xué);2013年

10 劉杰;基于關(guān)系數(shù)據(jù)理論的函數(shù)型程序似然不變量動態(tài)檢測方法[D];南華大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：量子系統(tǒng)中快速非絕熱操控及其最優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：367885