¿Cómo está avanzando la investigación en el control de los sistemas mecánicos cuánticos?

Answer 1

[0910.2350] Teoría de control cuántico y aplicaciones: una encuesta

Este artículo presenta una encuesta sobre la teoría del control cuántico y las aplicaciones desde la perspectiva de los sistemas de control. Se revisan algunos de los conceptos básicos y los principales desarrollos (incluido el control de bucle abierto y el control de bucle cerrado) en la teoría del control cuántico. En el área del control cuántico de bucle abierto, el artículo analiza la noción de capacidad de control para sistemas cuánticos y presenta varias estrategias de diseño de control, incluido el control óptimo.

[1406.5260] Teoría del control cuántico Este artículo explica algunas ideas fundamentales del control de sistemas cuánticos mediante el estudio de un sistema de dos niveles relativamente simple acoplado a canales de campo óptico. El modelo para este sistema incluye tanto dinámica continua como impulsiva. Los temas que se tratan en este documento incluyen control de bucle abierto y cerrado, control impulsivo, control óptimo, filtrado cuántico, redes de retroalimentación cuántica y control de retroalimentación coherente.

Control coherente, un artículo en informes de wiki funciona utilizando una luz coherente para controlar las reacciones químicas.

Página de investigación de intereses en http: //www-pbp1.physik.hu-berlin…

Todo el campo de investigación se basa en la visión para adaptar los pulsos de láser de femtosegundo en la región óptica e infrarroja para impulsar la función de onda molecular de una manera particular. Uno intenta eliminar ciertas partes de la molécula (disociación impulsada por láser), uno cambia la molécula entre diferentes conformaciones, o una guía de electrones, así como la transferencia de energía de excitación.

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Answer 2

Yo diría que el campo está progresando regularmente. Mi grupo hace una buena cantidad de investigaciones de control cuántico y utiliza una variedad de técnicas. Todavía utilizamos principalmente el algoritmo GRAPE para el diseño numérico de impulsos, y hemos realizado modificaciones para tener en cuenta el hardware real que realiza los impulsos al diseñar dichos impulsos. Uno de los aspectos más difíciles del control de los sistemas mecánicos cuánticos, es cuantificar su comportamiento. El enfoque original de la tomografía de estado cuántico y la tomografía de proceso son muy pobres con el tamaño del sistema cuántico ([math] O (N ^ 4) [/ math] donde [math] N = 2 ^ n [/ math] yn es el número de qubits). Para solucionar esto, se ha desarrollado una técnica llamada Evaluación aleatoria de puntos de referencia que explota las propiedades de los diseños Unitary 2 para lograr escalabilidad.

Otro problema relacionado con el control de los sistemas cuánticos es el de la caracterización / aprendizaje hamiltoniano de grandes sistemas cuánticos (clásicamente no es posible simularlos). Algunos graduados de mi grupo han presentado recientemente algunos trabajos para abordar este trabajo, y se denominan Quantum Bootstrapping.

Answer 3

El control en sus preguntas parece suponer una eventual superación de las dificultades con QM. Es más bien una cuestión de rediseñar nuestros algoritmos y máquinas para explotar mejor las propiedades y las leyes de QM. Ver DWave.