論文の概要: Energy control in a quantum oscillator using coherent control and engineered environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.17178v1
- Date: Mon, 25 Mar 2024 20:44:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-27 19:36:07.850630
- Title: Energy control in a quantum oscillator using coherent control and engineered environment
- Title（参考訳）: コヒーレント制御とエンジニアリング環境を用いた量子発振器のエネルギー制御
- Authors: Alexander N. Pechen, Sergey Borisenok, Alexander L. Fradkov,
- Abstract要約: 我々は、コヒーレント、電磁、電場、非コヒーレント制御を用いて、量子調和振動子におけるエネルギーの新たな操作法を開発し、解析する。
速度勾配アルゴリズムに基づくコヒーレントかつ非コヒーレントな制御設計手法を提案する。
また, 速度勾配制御アルゴリズムの差分法も提案した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 83.88591755871734
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop and analyze a new method for manipulation of energy in a quantum harmonic oscillator using coherent, e.g., electromagnetic, field and incoherent control. Coherent control is typically implemented by shaped laser pulse or tailored electromagnetic field. Incoherent control is implemented by engineered environment, whose mean number of excitations at the frequency of the oscillator is used as a control variable. An approach to coherent and incoherent controls design based on the speed gradient algorithms in general, finite and differential forms is proposed. It is proved that the differential form is able to completely manipulate the energy of the oscillator: an arbitrary energy can be achieved starting from any initial state of the oscillator. The key instrument which allows for complete energy manipulation in this case is the use of the engineered environment. A robustified speed-gradient control algorithm in differential form is also proposed. It is shown that the proposed robustified control algorithm ensures exponential stability of the closed loop system which is preserved for sampled-data control.
- Abstract（参考訳）: 我々は、コヒーレント、eg、電磁、電場、非コヒーレント制御を用いて、量子調和振動子におけるエネルギーの新たな操作法を開発し、解析する。
コヒーレント制御は通常、形状のレーザーパルスまたはテーラー電磁場によって実装される。
インコヒーレント制御は、発振器の周波数における励起数の平均を制御変数として使用するエンジニアリング環境によって実装される。
速度勾配アルゴリズムに基づくコヒーレントかつ非コヒーレントな制御設計へのアプローチを提案する。
微分形式は振動子のエネルギーを完全に操作できることが証明され、任意のエネルギーは振動子の任意の初期状態から得られる。
この場合の完全なエネルギー操作を可能にする鍵となる機器は、エンジニアリングされた環境の利用である。
また, 速度勾配制御アルゴリズムの差分法も提案した。
提案した頑健化制御アルゴリズムは,サンプルデータ制御のために保存された閉ループシステムの指数的安定性を保証する。
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