論文の概要: Finite-time stabilization of ladder multi-level quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.12303v1
• Date: Sun, 18 May 2025 08:33:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-20 14:57:11.15308
• Title: Finite-time stabilization of ladder multi-level quantum systems
• Title（参考訳）: はしご多レベル量子系の有限時間安定化
• Authors: Zeping Su, Sen Kuang, Daoyi Dong,
• Abstract要約: はしご量子系の有限時間安定化を実現するために,新しい連続非平滑制御法を提案する。 まず、距離ベースリアプノフ関数を用いたはしごnレベル量子系に対する普遍分数次制御則を設計する。 固有ハミルトニアンの固有状態への収束に必要な時間の上界を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.188406620942066
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this paper, a novel continuous non-smooth control strategy is proposed to achieve finite-time stabilization of ladder quantum systems. We first design a universal fractional-order control law for a ladder n-level quantum system using a distance-based Lyapunov function, and then apply the Filippov solution in the sense of differential inclusions and the LaSalle's invariance principle to prove the existence and uniqueness of the solution of the ladder system under the continuous non-smooth control law. Both asymptotic stability and finite-time stability for the ladder system is rigorously established by applying Lyapunov stability theory and finite-time stability criteria. We also derive an upper bound of the time required for convergence to an eigenstate of the intrinsic Hamiltonian. Numerical simulations on a rubidium ladder three-level atomic system validate the effectiveness of the proposed method.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,ラダー量子系の有限時間安定化を実現するために,新しい非平滑化制御手法を提案する。 まず、距離ベースのリアプノフ関数を用いて、はしごnレベルの量子系に対する普遍的な分数次制御則を設計し、続いて、微分包含の意味でのフィリポフ解とラザールの不変原理を適用して、連続的な非滑らかな制御則の下でのはしご系の解の存在と一意性を証明する。 はしご系の漸近安定性と有限時間安定性は、リャプノフ安定性理論と有限時間安定性基準を適用して厳密に確立される。 また、固有ハミルトニアンの固有状態に収束するのに要する時間の上限も導出する。 ルビジウム・ラグ3レベル原子系の数値シミュレーションにより,提案手法の有効性が検証された。

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