一、量子位非马尔柯夫过程的消相干（论文文献综述）
林佩英[1]（2021）在《非马尔科夫环境下二能级原子与耦合腔之间的纠缠转移》文中研究指明量子纠缠现象是量子力学最明显的特征之一,是量子物理与经典物理之间差异的重要体现。量子纠缠的重要性在理论研究及实践应用上都有明显体现:首先,对于量子纠缠的研究可以深化人们对量子力学基本理论的认知;其次,量子信息理论在实际中的应用都离不开量子纠缠的作用。众所周知,在实际操作中我们不可能找到一个完全封闭的系统,外界环境总会对系统产生一定的干扰,从而导致系统发生消相干现象,致使系统的纠缠性遭到破坏,所以环境对系统的作用是实现量子信息应用的主要障碍。在此情况下,研究量子开放系统的纠缠演化具有现实意义。不同的外部环境对开放系统产生的影响不同,可将环境分为马尔科夫和非马尔科夫环境。在非马尔科夫环境下系统的演化过程具有记忆效应,流向环境的信息与能量会反作用于系统,正是由于这种反馈作用,可以延缓消相干现象。基于此,本文主要研究了耦合腔与两个非相互作用的二能级原子的纠缠演化特性,并探究了非马尔科夫环境对纠缠转移的影响。本文研究的理论模型是由超导量子干涉仪（SQUID）连接的两个腔及分别置于腔中的两个二能级原子构成,可以使用电路量子电动力学（Circuit QED）来模拟。利用“非马尔科夫量子态耗散方法（NMQSD）”我们推导出该系统的主方程,并且从以下几个方面详细分析了非马尔科夫环境对系统纠缠转移的影响。首先我们探讨了旋波近似下原子及腔间的纠缠转移。结果表明,尽管由于系统与环境的相互作用使得纠缠度在逐渐减小,但腔间纠缠仍周期性地转移到原子上。其次,我们通过改变记忆时间的长短来控制外界环境由马尔科夫过渡为非马尔科夫。并且发现当记忆时间越长,越趋近于非马尔科夫环境时,转移到原子上的纠缠值越大,且会出现多次纠缠死亡—复活现象;相反当记忆时间越短,环境越显现出马尔科夫效应,此时纠缠最大值明显小于前者,且纠缠在死亡之后也不再出现纠缠复活现象。所以非马尔科夫环境可以增强纠缠转移,起到保护纠缠的作用,同时记忆效应对纠缠的产生也有明显增强作用。最后,我们还研究了腔间耦合系数对系统纠缠动力学的影响,发现腔间耦合系数可以改变纠缠转移的大小及速率,因此可以通过选取最优的耦合系数维持系统间的纠缠转移。
孙夏青[2]（2018）在《基于切换策略的随机量子系统反馈稳定化控制》文中认为近年来,量子控制的研究受到了越来越多的重视。其中,量子系统的快速控制尤为重要,它能大大减少对量子系统的操纵时间且能减小系统退相干的作用。在量子系统领域,测量是获取被控系统有效信息的重要途径。纠缠是量子力学中一个重要的特征,量子系统纠缠态的制备是量子控制的基础。目前,量子系统控制的研究已很深入但仍存在很多不足,例如针对一般N维的量子系统,测量算符简并情况下系统的反馈稳定化问题以及两量子位系统的纠缠态快速制备等问题都尚未解决。因此,本论文将对这些问题进行探讨,论文的大致内容包括:1)介绍量子控制研究的起源、背景和发展概况,尤其是反馈控制的研究现状,分析现有文献研究中存在的问题,指出本论文将要研究的内容。2)针对测量反馈下的一般N维随机量子系统,提出棒棒形式的切换控制方案,实现系统对于非简并测量算子和简并测量算子任一本征态的反馈稳定化制备。首先,将系统的状态空间划分为含有目标态的集合和其补集两部分,在非简并和简并测量算符的情况下,分别使用一个和两个控制通道进行切换控制律的设计。其次,通过分析常值哈密顿量下随机系统模型本身的稳定属性,并借助量子连续测量理论,分别设计两个状态集上的常值控制律以及这两个状态集间的切换控制律,给出实现系统收敛的控制哈密顿量所满足的条件。在此基础上,利用随机李雅普诺夫稳定性理论,论证整个闭环系统的稳定性。最后,在有限维角动量系统和两量子位系统上进行数值仿真实验,验证所提出切换控制策略的效果。3)针对测量反馈下的两量子位系统,提出一种快速收敛的切换控制方案,实现系统对于目标贝尔纠缠态的稳定化制备。由于这种情况下的测量算子通常是简并的,因此我们使用两个控制通道。首先,基于系统状态到目标态的距离,将系统的状态空间划分成包含目标态的集合和其补集两部分。然后,根据一次或两次切换定理,借助不同的李雅普诺夫函数在这两个集合上分别设计相应的控制律,并通过保证每个状态集上系统的收敛性构造系统的控制哈密顿量。由于该切换控制策略使得系统轨迹在两个集合间仅进行一次切换,因此大大提高了系统对于目标态的收敛速度。最后,在一个具体的两量子位系统上进行数值仿真实验,验证所提出的快速收敛切换控制方案的效果,并制备期望的目标贝尔态。
徐冰冰[3]（2017）在《两量子比特系统量子态的求解及演化》文中研究指明Rabi模型是用来描述光和物质之间相互作用的模型,它是70年前提出的现代物理学上最简单且最通用的模型。但是在很长一段时间内,人们都通过旋波近似法将Rabi模型转化成J-C模型来描述单模量子化光场和单个两能级原子相互作用。这是因为在Rabi模型中体系哈密顿在Hilbert空间中是一个无限维的非对角矩阵。最近,由于量子比特与光子超强耦合的电路QED实验的实现,此种情况下旋波近似失效,系统动力学必须由Rabi模型来描述。本论文基于两量子比特系统,对Rabi模型做了推广和扩展,包括下列几个方面的工作:1.利用反旋波近似法（TRWA）,发现当两量子比特频率和光场频率满足共振条件时,两量子比特体系哈密顿矩阵在Fock态空间中可转化为解耦的矩阵,此时可求解出两量子比特Rabi模型的本征值和本征态。2.写出处于热库中的两量子比特Rabi模型并研究此哈密顿的代数结构,此量子系统中包含了两量子比特与光场,光场与热库以及热库与两量子比特间的耦合。对量子系统作Non-Markovian下的赝模处理以及反旋波近似处理,在单Lorentzian模型中,研究有效哈密顿矩阵,得到体系准精确解的封闭本征态空间,而准精确解可以很清楚地从哈密顿的代数结构中得到,将所得的本征态称作“暗态”。3.建立了热库中两量子比特通过传输线腔耦合的模型,在非马尔科夫环境中,利用赝模理论的方法求解特定模型的主方程,研究了初始处于不同纠缠态的两二能级原子在环境模型中的纠缠演化动力学行为,讨论了原子初始纠缠对模型以及初始纠缠度的依赖关系。对于不同耗散系统进行讨论。根据得出模型的纠缠演化特性,最终得到将原子俘获在较大纠缠态上时所需的条件。4.利用弱测量与量子反转测量对系统量子态的保护作用,我们分别研究了不同初始态的两纠缠比特在处于热库中的两比特-传输线腔模型,并提出了一个有效的方法使得两比特发生纠缠俘获时的纠缠量相应提升。即在两比特进入退相干信道后,根据不同情况,分别对它们选择合适的测量反馈控制操作。本论文致力于超导比特与量子化光场相互作用系统中哈密顿本征值与本征态的求解。这些解对于了解模型的结构和对称信息是十分重要的,进一步为量子比特-光场超强耦合实验参数的选择提供了理论依据。另外,我们研究了量子纠缠的演化并提出了提升比特间量子纠缠的方案。
魏永波[4]（2016）在《开放量子系统中的量子速度极限研究》文中进行了进一步梳理一个量子系统所能演化的最快速度是多少?这是个涉及到量子物理的所有领域的根本性问题之一,决定了一个物理演化过程的最短持续时间。系统从一个量子态演化到可区分末态所需要的最短时间被定义为量子速度极限时间,它反应了系统所能演化的最快速度。以往的研究主要集中在封闭系统,然而由于系统和环境的耦合不可避免,量子相干叠加性很容易受到外界环境的影响从而导致退相干。因此,研究开放系统的量子速度极限问题,探讨提高量子系统演化速度的方法,这对于在有限时间内,完成量子态的操纵,实现逻辑运算具有重要意义。在本文中,我们将利用中心自旋模型来研究开放量子系统中的量子速度极限问题,全文内容主要包括四个部分:在第一部分中,我们发现了量子速度极限和量子相变之间的联系,它可用来标识量子相变。我们具体研究了一个与海森堡XY自旋链环境相耦合的中心自旋系统的量子速度极限。对于初始纯态,我们发现在临界点,量子速度极限表现出异常行为。此外,在整个动力学过程中,我们研究了任意时间演化态的量子速度极限,发现在大尺度环境下的临界点附近,量子速度极限表现出单调而迅速的衰减。这些在XY自旋链环境临界点领域的异常行为能够被用来指示量子相变点。特别的,对于XX自旋链环境,我们发现在临界点,量子速度极限从不连续的分段值突然转变到稳定值。在这种环境下,非马尔可夫度（non-Makovianity）和洛施密特回声（Loschmidt echo）都不能够标识横场的临界值,然而量子速度极限仍能够表征量子相变。因此,量子速度极限能够很好的反映量子临界性,可以作为有效的工具来探测量子相变。在第二部分中,我们研究了在开放系统中,动力学解耦的加速作用。我们对各自与环境自旋链相耦合的两个中心自旋系统施加一系列的Bang–Bang脉冲,通过合理的调节脉冲频率,可以有效的控制系统的演化速度。我们发现快速的Bang–Bang脉冲可以抑制系统的演化,这表现出了量子Zeno效应。相反,通过增加脉冲间隔时间,Bang–Bang脉冲能够增强量子速度极限时间的衰减,从而导致了演化加速的过程,这表现出了量子反Zeno效应。此外,我们发现随机脉冲也可以加速系统的量子演化。在第三部分中,我们研究了DM（Dzyaloshinskii-Moriya）相互作用对中心系统的演化速度的影响。我们发现随着环境自旋链中DM-相互作用的增大,使得相变点处量子速度极限的临界行为变得更加突出,增强了量子速度极限的表征量子相变的能力。通过对系统动力学过程中任意演化态的量子速度极限的研究,我们发现DM―相互作用能起到加速系统演化的作用。在最后一部分中,我们研究了环境温度对中心系统的演化速度的影响。我们发现在有限温度环境下,量子速度极限仍旧能够很好的标识量子相变临界点。然而,随着温度的升高,量子速度极限的临界行为被削弱了。此外,在系统动力学过程中,随着温度的升高,使得量子速度极限的衰减速率增大,系统的量子演化被加速。
于文健[5]（2016）在《考虑系统环境初始关联的中心自旋模型动力学研究》文中认为量子信息学是20世纪80年代由量子力学、信息科学和计算机科学相结合而发展起来的新兴交叉科学。它的诞生和发展在科学和技术方面有着巨大的潜在应用价值。近年来,量子信息学的迅速发展促使计算机通讯、精确测量等领域都取得了革命性的进步,并且极大地增强了信息的获取能力,传输安全性能和处理速度等。然而,利用自旋系统构建量子信息处理器或者量子固态元件时,由环境引起的消相干是最大的障碍之一。并且大部分研究仅考虑系统与环境之间初始时刻为统计独立的情况。事实上,实验上不可避免地会存在系统与环境之间的各种初始关联以及不同的环境量子态。本文主要研究系统与环境之间初始关联和不同的环境初始态对量子系统演化过程的影响。首先我们研究了中心电子自旋通过精细结构与核子自旋库相互作用的模型。讨论了中心自旋与核子自旋库之间存在初始关联时系统的动力学行为。我们考虑三种不同的初始关联:量子关联,经典关联和无任何关联。我们发现系统与环境之间的初始量子关联能够导致中心自旋在演化过程中相干的增加。然而,当初始为经典关联或者无任何关联时,系统的相干在演化过程中是减少的。除此之外,我们还研究了不同的初始环境态对系统动力学行为的影响。对于初始环境态为W态和Dicke态的情况,中心自旋的退相干演化受到极大地抑制,并且退相干时间显着延长。然而,当初始环境态为最大混合态时,系统的演化有明显的衰减行为。另外,当环境的初态为W态和Dicke态时,不管系统与环境之间为非均匀耦合分布还是均匀耦合分布,库里面核子之间的纠缠都会起到束缚系统耗散的作用。然后我们研究了两个量子比特与一个费米库之间的初始关联以及初始时刻不同的环境量子态对两量子比特纠缠动力学的影响。并且考虑两个量子比特都放置于库中和只有一个量子比特放置于库中的情况。我们发现系统与环境之间的初始关联可以有效的避免纠缠死亡现象的产生。对于初始量子关联来说,系统在演化过程中可以产生更多的纠缠。系统与环境初始无任何关联时,系统的纠缠在演化过程中平均值总是最小的。除此之外,当初始环境态为最大纠缠态时,系统的退相干行为将会受到极大的抑制。然而,在初始环境态为完全混合态且低极化率的情况下,系统的纠缠演化有更加明显的衰减行为。值得注意的是,我们发现非均匀耦合分布对系统两量子比特纠缠的影响会强烈的依赖于库的初态。最后我们讨论了不同的初态对中心自旋系统量子速度极限时间的影响。我们发现当系统与环境之间为均匀耦合时,系统与环境之间不同的初始关联对系统的量子速度极限时间的影响几乎没有差别。然而,对于非均匀耦合的情况,它们的影响有很大的不同。中心自旋的速度极限时间依赖于初态参量θ值的大小,系统与环境之间耦合强度的分布,以及库里面核子自旋数的多少。根据我们的数值计算结果,我们还发现中心自旋初始时刻的相干性对速度极限时间有重要的影响。特别是在系统与库的核子自旋之间为均匀耦合的情况下,初始时刻中心自旋的相干性会使速度极限时间增加。
徐荇华[6]（2016）在《系统与环境的初始关联对非马尔科夫性的影响》文中提出任何真实的量子系统都不可避免的要与环境发生相互作用,从而不断的与环境进行能量和信息的交换,引起量子系统的退相干现象。迄今为止,人们已经对系统和环境耦合比较弱,系统对历史没有记忆的马尔科夫过程做了充分的研究,取得了许多重要成果。然而事实上量子系统与环境的强耦合情况普遍存在,这就要求必须对有记忆效应的非马尔科夫过程进行深入研究。基于此,本文主要利用碰撞模型研究系统与环境的初始关联对开放量子系统非马尔科夫性的影响。首先考虑把环境分成两部分,一部分是能与系统直接相互作用的,称作内部环境,另一部分是不与系统直接相互作用的,称作剩余环境。并且考虑两种情形,即剩余环境中存在相互关联和剩余环境中不存在任何关联。在这两种情形下,通过变换系统和内部环境间的相互作用强度,变换内部环境和剩余环境间的相互作用强度,分别研究系统和环境具有初始量子关联,初始经典关联和初始无关联时对系统非马尔科夫性影响的异同,并用迹距离来衡量系统非马尔科夫性的大小。研究发现两种情形均表明在环境和系统之间存在初始关联时,都能引起系统的非马尔科夫现象,具体来说就是在某种条件下当系统和环境无初始关联时,系统的动力学行为是马尔科夫的,而在相同条件下系统和环境存在初始量子关联或初始经典关联时,系统的动力学行为却是非马尔科夫的。研究还表明,相同条件下,改变系统和环境的相互作用强度,库里有无关联也会对系统的非马尔科夫性产生明显不同的影响。
刘建秀[7]（2014）在《量子系统的状态跟踪控制及算符制备》文中研究说明根据是否与环境等相互作用可将量子系统分为封闭和开放量子系统。本论文在封闭量子系统的研究中,完成了状态转移和轨迹跟踪控制律的设计任务以及收敛性证明。在开放量子系统中,实现了状态转移控制和量子门算符的制备与保持。在封闭量子系统中,在状态转移研究方面,在液态核磁共振体系中引入辅助系统,采用李雅谱诺夫方法设计控制律,实现了核磁共振体系从一个高度混合态转移到一个有效纯态（伪纯态）的转移任务。在轨迹跟踪控制方面,利用相互作用绘景变换将对量子系统自然演化轨迹的跟踪问题转变成状态转移问题,或者通过引入误差变量将状态跟踪变成误差调节问题,在选用同样李雅谱诺夫函数的情况下,两种方法得到一样的控制律。在状态转移收敛性研究方面,针对自由哈密顿量能级差各不相等,各个能级之间可以直接耦合的理想系统,当目标轨迹是系统自然演化轨迹的情况下,在相互作用绘景中采用基于虚拟力学量的李雅谱诺夫函数,借助Barbalat引理分析动力学系统的收敛性。通过设计虚拟力学量具有非退化本征谱,将不变集缩小到只包含与虚拟力学量对易的状态；进一步,调节虚拟力学量本征值的取值来保证收敛。为了简化虚拟力学量的设计,论文中给出了虚拟力学量的一种固定的取法,并且证明了在所取值方式下,不变集中除目标态之外其他状态都是临界稳定的充要条件。对于更实际的非理想系统,当目标态是本征态或者是以对角密度矩阵表示的伪纯态时,证明了系统收敛到目标态的充要条件。在开放量子系统的状态控制方面,论文分别对马尔科夫以及非马尔科夫开放量子系统进行了研究。在一个四能级马尔科夫开放量子系统中,借助无消相干技术,实现了对无消相干目标态的自由演化轨迹的跟踪控制,针对非理想系统,理论分析和系统仿真实验都显示了所设计的李雅谱诺夫控制律可以使系统收敛到目标态。在一个二能级非马尔科夫系统中,通过简化抵消漂移项的控制律的形式,避免了控制律奇异和状态转移路径的剧烈振荡的现象。在系统仿真实验过程中,设计一系列离散的目标纯态作为状态转移的中间路径,通过路径规划实现对状态轨迹的控制。论文采用李雅普诺夫控制方法实现了非马尔科夫开放量子系统中单比特量子门算符的快速制备和保持。分析了控制律奇异的问题并提出有效解决方案。基于控制任务进行控制律改进,理论分析说明在改进的控制律作用下,系统一定能够到达目标算符,实现了高精度单量子比特门的制备,并且通过系统仿真实验证明了控制律对系统参数,如耦合强度等有很好的鲁棒性。相比于基于梯度下降脉冲设计（GRAPE）的最优控制方法,所设计的李雅谱诺夫控制具有速度快,目标门算符可以保持的优点,且在李雅谱诺夫函数选取合适的情况下,也能达到最优精度。
李黄强[8]（2010）在《宽带电力线OFDM通信系统资源分配研究》文中研究表明宽带电力线通信是以覆盖广泛的配电网电力线为传输媒介的一种高速通信方式,其主要应用范围包括电力负荷管理、远程抄表、配网自动化、Internet网络接入以及家庭内部互联等方面。随着智能电网研究建设的深入,宽带电力线通信技术也受到了越来越多的关注。本文在对宽带电力线通信技术的研究及发展现状进行细致分析的基础上,选择宽带电力线OFDM通信系统作为研究对象,从资源优化分配的角度进行了深入研究。主要工作如下：对资源优化分配技术的发展状况以及研究方法进行了归纳、评述。分析了目前宽带电力线OFDM通信系统资源优化分配技术存在的问题并指明了研究方向。对电力线信道特性以及OFDM系统进行了研究,建立了宽带电力线OFDM系统模型,分析了注水法的基本原理,为后续研究电力线OFDM系统资源分配问题奠定了基础。对电力线多用户OFDM系统进行了分析,针对多用户条件下的资源分配问题进行了建模。分析了基于最小速率约束分配问题的适用范围。在此基础上,提出了基于比例公平的资源分配模型。并利用功率谱约束条件对模型进行了简化,提出了一种基于量子遗传算法的子载波分配方法。通过仿真实验对该方法进行了验证,对比几种经典算法,该方法能够更加有效的提高系统吞吐量和多用户之间的公平性。对电力线OFDM系统中的实时业务和非实时业务共存的情况进行了研究,提出了基于循环选择和迭代交换两种针对混合业务的资源分配算法。仿真结果表明,这两种算法都能很好的解决混合业务资源分配问题,与TDMA方式相比,均能够将系统总吞吐量提升10%以上。其中循环选择算法具有更大的系统吞吐量,而迭代交换算法则具有更好比例公平性。针对系统动态业务的特征,将跨层设计的思想引入到电力线OFDM系统中,建立了跨层资源分配的体系框架。包括数据帧的结构及长度,业务源模型以及电力线信道变化等。并在此基础上提出一种基于MAC-PHY的跨层资源分配算法。该算法通过设立两个优先级别,有效的保证了实时业务的时延要求,降低了实时业务的丢包率,提高了系统对实时业务的支持能力。其中调度算法还对系统业务之间的丢包率以及速率的公平性进行相应的考虑,并联合物理层资源分配算法有效的利用了多用户分集的增益,提升系统的吞吐量。仿真结果表明：跨层资源分配能够从数据包的延迟、丢包率以及吞吐量上提高系统的整体性能,相比单一的物理层分配模式,更符合动态业务的服务质量需求。
陈艳[9]（2004）在《量子位非马尔柯夫过程的消相干》文中进行了进一步梳理利用子动力学投影的方法讨论量子位非马尔柯夫过程的消相干问题,提出量子位与周围热库弱耦合条件下非马尔柯夫过程动力学演化方程以及量子位克服消相干的一般判据以及投影子空间中量子计算的纠错方法.
二、量子位非马尔柯夫过程的消相干（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、量子位非马尔柯夫过程的消相干（论文提纲范文）
（1）非马尔科夫环境下二能级原子与耦合腔之间的纠缠转移（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 量子信息理论 |
| 1.2.1 量子纠缠理论 |
| 1.2.2 纠缠度量 |
| 1.2.3 量子消相干 |
| 1.2.4 量子纠缠的应用与前景 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 腔量子电动力学 |
| 2.1 腔QED的基本理论 |
| 2.2 腔QED系统的基本原理 |
| 2.3 耦合腔 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 原子与耦合腔系统动力学及其演化 |
| 3.1 二能级原子与耦合腔系统的纠缠动力学 |
| 3.1.1 非马尔科夫动力学—NMQSD方法 |
| 3.1.2 理论模型 |
| 3.1.3 NMQSD主方程 |
| 3.2 二能级原子与耦合腔系统的纠缠转移理论分析 |
| 3.2.1 旋波近似下系统的纠缠转移 |
| 3.2.2 非马尔科夫环境对系统纠缠转移的影响 |
| 3.2.3 系统参数对系统纠缠转移的影响 |
| 3.2.4 非马尔科夫环境对纠缠产生的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）基于切换策略的随机量子系统反馈稳定化控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与意义 |
| 1.1.1 量子控制发展概述 |
| 1.1.2 反馈稳定化控制的研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 1.4 创新之处 |
| 第2章 随机量子系统理论基础 |
| 2.1 量子力学基础 |
| 2.1.1 量子态和状态空间 |
| 2.1.2 力学量和量子算符 |
| 2.2 量子动力学模型 |
| 2.2.1 量子测量 |
| 2.2.2 随机过程 |
| 2.2.3 基于测量的量子状态演化方程 |
| 2.3 随机稳定性理论 |
| 2.3.1 随机李雅普诺夫稳定性原理 |
| 2.3.2 随机拉塞尔不变集原理 |
| 2.3.3 一次或两次切换定理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 一般N维随机量子系统稳定化的切换控制 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.1.1 一般N维量子系统的随机控制模型 |
| 3.1.2 控制任务 |
| 3.2 切换控制策略 |
| 3.2.1 常量哈密顿下平均系统稳定性 |
| 3.2.2 常量哈密顿量的构造 |
| 3.2.3 非简并测量算符下切换控制律设计 |
| 3.2.4 简并测量算符下切换控制律设计 |
| 3.3 闭环切换系统的稳定性 |
| 3.3.1 非简并测量算符下闭环系统的稳定性 |
| 3.3.2 简并测量算符下闭环系统的稳定性 |
| 3.4 数值仿真实验 |
| 3.4.1 角动量自旋系统 |
| 3.4.2 两量子位系统 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 两量子位系统快速稳定化的切换控制 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.1.1 两量子位系统的随机控制模型 |
| 4.1.2 控制任务 |
| 4.2 切换控制方法 |
| 4.2.1 切换控制律设计 |
| 4.2.2 系统哈密顿量构造 |
| 4.3 闭环系统的稳定性 |
| 4.4 数值仿真实验 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）两量子比特系统量子态的求解及演化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 单模光场与单个二能级原子相互作用模型简介 |
| 1.2 量子纠缠简介 |
| 1.2.1 量子纠缠的度量 |
| 1.3 超导比特和超导电路量子电动力学 |
| 1.3.1 约瑟夫森效应 |
| 1.3.2 超导电荷量子比特 |
| 1.3.3 超导磁通量子比特 |
| 1.3.4 超导传输线共振腔 |
| 1.4 热库与系统的耦合 |
| 1.5 本文结构 |
| 第2章 两量子比特Rabi模型 |
| 2.1 三结磁通量子比特 |
| 2.2 两量子比特Rabi模型 |
| 2.2.1“谐振态”的能量光谱 |
| 2.3 两量子比特Rabi模型有限光子数准精确解的代数结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非马尔科夫环境中量子纠缠演化行为研究 |
| 3.1 开放量子系统的动力学理论 |
| 3.1.1 开放量子系统主方程 |
| 3.1.2 量子噪声通道 |
| 3.2 物理模型与理论推导 |
| 3.3 数值结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 利用反馈测量强化纠缠俘获现象的研究 |
| 4.1 纠缠操控的方案 |
| 4.2 理论模型 |
| 4.3 数值分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）开放量子系统中的量子速度极限研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子速度极限时间 |
| 1.1.1 研究进展 |
| 1.1.2 量子态演化的加速机制 |
| 1.2 量子相变 |
| 1.2.1 简介 |
| 1.2.2 量子相变的量子信息理论视角 |
| 1.3 动力学解耦 |
| 1.4 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 |
| 1.5 本文的内容结构与创新之处 |
| 1.5.1 本文的内容及结构 |
| 1.5.2 本文的创新之处 |
| 第二章 相关基础知识 |
| 2.1 开放量子系统主方程 |
| 2.2 量子速度极限时间 |
| 2.2.1 封闭量子系统的速度极限 |
| 2.2.2 开放量子系统的速度极限 |
| 2.2.3 动力学过程的量子速度极限 |
| 2.3 非马尔可夫度 |
| 2.4 量子关联 |
| 2.4.1 量子纠缠 |
| 2.4.2 量子失谐（quantum discord） |
| 2.5 量子Zeno效应 |
| 第三章 量子速度极限和量子相变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型和求解 |
| 3.3 中心自旋系统和量子速度极限 |
| 3.3.1 XY自旋链环境 |
| 3.3.2 XX自旋链环境 |
| 3.4 动力学过程的量子速度极限和量子临界性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 动力学解耦辅助加速XY自旋链环境下的两自旋演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理模型和动力学解耦控制 |
| 4.3 动力学解耦对量子演化速度的影响 |
| 4.3.1 常数频率脉冲 |
| 4.3.2 随机频率脉冲 |
| 4.3.3 耦合相互作用的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 DM-相互作用对量子速度极限的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型和求解 |
| 5.3 DM-相互作用对量子速度极限临界行为的影响 |
| 5.4 DM-相互作用对系统动力学过程的演化速度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 环境温度对量子速度极限的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型和求解 |
| 6.3 环境温度对量子速度极限临界行为的影响 |
| 6.4 环境温度对系统动力学过程的演化速度的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果 |
| 致谢 |
（5）考虑系统环境初始关联的中心自旋模型动力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子态的基本特性 |
| 1.1.1 量子态的相干叠加特性 |
| 1.1.2 量子态的纠缠特性 |
| 1.2 量子消相干 |
| 1.3 量子速度极限 |
| 1.4 系统环境间初始关联的研究现状 |
| 1.5 本文的主要内容及其结构 |
| 第二章 基础知识和数学方法 |
| 2.1 量子比特 |
| 2.2 量子逻辑门 |
| 2.2.1 单量子比特门 |
| 2.2.2 二量子比特门 |
| 2.3 量子相干与量子关联 |
| 2.3.1 量子相干 |
| 2.3.2 量子关联 |
| 2.4 中心自旋模型 |
| 2.4.1 实验进展 |
| 2.4.2 理论描述 |
| 2.4.3 Bethe ansatz方法 |
| 2.4.4 TCL方法 |
| 第三章 初态对中心自旋模型动力学行为的影响 |
| 3.1 不同的系统与环境之间初始关联的影响 |
| 3.1.1 均匀耦合的情况 |
| 3.1.2 非均匀耦合的情况 |
| 3.2 不同的初始环境态对系统动力学的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 考虑系统环境间初始关联的量子纠缠动力学行为 |
| 4.1 模型 |
| 4.2 初始关联的影响 |
| 4.3 不同的初始环境态对系统纠缠动力学的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统和环境的初态对中心自旋模型速度极限时间的影响 |
| 5.1 中心自旋模型三种初始关联下的解 |
| 5.2 中心自旋的量子速度极限 |
| 5.2.1 三种不同的初始关联下量子速度极限时间 |
| 5.2.2 相干对中心自旋量子速度极限时间的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）系统与环境的初始关联对非马尔科夫性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 基础知识 |
| 2.1 基本概念 |
| 2.1.1 量子比特 |
| 2.1.2 量子相干性 |
| 2.2 量子系统基础理论 |
| 2.2.1 开放量子系统的基本理论 |
| 2.2.2 退相干 |
| 2.2.3 马尔科夫过程与非马尔科夫过程的概念 |
| 2.2.4 量子系统与环境间的初始关联 |
| 2.3 计算基础 |
| 2.3.1 密度算符 |
| 2.3.2 迹距离 |
| 2.3.3 量子门简介 |
| 2.3.4 量子纠缠的定义及性质 |
| 第三章 库里无关联时的非马尔科夫性 |
| 3.1 研究模型 |
| 3.2 初始量子关联时非马尔科夫性 |
| 3.3 初始经典关联时非马尔科夫性 |
| 3.4 初始无关联时非马尔科夫性 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 库里无关联时的非马尔科夫性 |
| 4.1 研究模型 |
| 4.2 初始量子关联时非马尔科夫性 |
| 4.3 初始经典关联时非马尔科夫性 |
| 4.4 初始无关联时非马尔科夫性 |
| 4.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（7）量子系统的状态跟踪控制及算符制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子系统控制概述 |
| 1.1.1 量子控制的发展历史 |
| 1.1.2 量子控制的意义及研究现状 |
| 1.2 论文研究的背景意义 |
| 1.2.1 量子李雅谱诺夫控制方法的研究现状和应用前景 |
| 1.2.2 量子系统状态控制的难点和发展现状 |
| 1.2.3 量子计算中算符实现的研究意义和现状 |
| 1.3 本论文的主要工作、创新点及结构安排 |
| 1.3.1 论文的主要工作 |
| 1.3.2 论文的创新点 |
| 1.3.3 论文的结构安排 |
| 第2章 背景知识介绍 |
| 2.1 量子力学基础 |
| 2.1.1 量子态与状态空间 |
| 2.1.2 力学量与算符 |
| 2.2 数学知识 |
| 2.2.1 量子系统演化方程的绘景变换 |
| 2.2.2 李雅谱诺夫稳定性 |
| 2.3 量子系统的数学模型描述 |
| 2.3.1 量子系统的模型描述 |
| 2.3.2 控制问题的数学描述 |
| 第3章 封闭量子系统中的状态控制 |
| 3.1 NMR体系中有效纯态的制备 |
| 3.1.1 控制模型的建立 |
| 3.1.2 控制方案的确定 |
| 3.1.3 数值仿真实验和结果分析 |
| 3.2 量子系统中的状态跟踪控制 |
| 3.2.1 跟踪问题描述 |
| 3.2.2 控制律设计 |
| 3.2.3 系统仿真实验及其结果分析 |
| 3.3 状态跟踪过程中的收敛性分析 |
| 3.3.1 根据目标态的不同形式分析收敛性 |
| 3.3.2 基于动力学系统稳定性分析收敛性 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 开放量子系统中的状态控制及算符制备 |
| 4.1 四能级马尔科夫型开放量子系统中的量子态跟踪 |
| 4.1.1 系统模型及控制问题描述 |
| 4.1.2 量子系统中无消相干子空间的描述 |
| 4.1.3 控制律设计及系统稳定性分析 |
| 4.1.4 数值仿真及跟踪性能分析 |
| 4.2 二能级非马尔科夫型开放量子系统中的状态控制 |
| 4.2.1 二能级系统的非马尔科夫模型描述 |
| 4.2.2 非马尔科夫开放量子系统的特性分析 |
| 4.2.3 控制问题描述及控制律设计 |
| 4.2.4 数值仿真和结果分析 |
| 4.3 非马尔科夫型开放量子系统中的门算符制备和保持 |
| 4.3.1 量子系统中算符模型的描述方式 |
| 4.3.2 李雅谱诺夫控制律设计 |
| 4.3.3 数值仿真与结果讨论 |
| 4.3.4 李雅谱诺夫控制与基于GRAPE算法的最优控制的比较及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表和完成的研究论文 |
（8）宽带电力线OFDM通信系统资源分配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外宽带电力线技术研究发展现状 |
| 1.2.1 国外宽带电力线技术发展现状 |
| 1.2.2 国内宽带电力线技术发展现状 |
| 1.2.3 宽带电力线技术存在的问题及研究方向 |
| 1.3 资源分配技术及其在宽带电力线OFDM系统中的应用 |
| 1.3.1 单用户资源分配算法 |
| 1.3.2 多用户资源分配算法 |
| 1.3.3 跨层资源分配算法 |
| 1.3.4 宽带电力线OFDM系统动态资源分配算法 |
| 1.4 论文的主要工作与章节安排 |
| 2 宽带电力线OFDM通信系统基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电力线信道建模 |
| 2.2.1 低压配电网拓扑结构 |
| 2.2.2 传输特性建模 |
| 2.2.3 噪声特性建模 |
| 2.3 OFDM系统基本原理 |
| 2.3.1 OFDM基本原理 |
| 2.3.2 OFDM技术分析 |
| 2.3.3 OFDM资源分配原理 |
| 2.4 宽带电力线OFDM通信系统模型 |
| 2.5 章节小结 |
| 3 基于比例公平的宽带电力线OFDM系统资源分配 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电力线多用户OFDM系统 |
| 3.3 资源分配问题建模 |
| 3.3.1 基于最小速率约束的资源分配模型 |
| 3.3.2 基于比例公平需求的资源分配模型 |
| 3.3.3 模型简化 |
| 3.4 资源分配算法 |
| 3.4.1 量子遗传算法 |
| 3.4.2 资源分配算法 |
| 3.4.3 算法优化 |
| 3.5 仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于混合业务的宽带电力线OFDM系统资源分配 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型 |
| 4.3 混合业务问题建模 |
| 4.3.1 混合业务问题模型 |
| 4.3.2 模型简化 |
| 4.4 混合业务资源分配算法 |
| 4.4.1 量子遗传分配算法 |
| 4.4.2 循环选择分配算法 |
| 4.4.3 迭代交换分配算法 |
| 4.5 算法仿真与分析 |
| 4.6 章节小结 |
| 5 基于跨层设计的宽带电力线OFDM系统资源分配 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 跨层网络结构 |
| 5.2.1 跨层结构原理 |
| 5.2.2 调度算法 |
| 5.2.3 电力线OFDM系统跨层调度器模型 |
| 5.3 系统模型 |
| 5.3.1 系统描述 |
| 5.3.2 数据帧结构 |
| 5.3.3 数据帧长度 |
| 5.3.4 业务模型 |
| 5.3.5 信道变化模型 |
| 5.4 跨层分配算法 |
| 5.4.1 MAC层调度算法 |
| 5.4.2 PHY层资源分配算法 |
| 5.5 算法分析与仿真 |
| 5.6 章节小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
四、量子位非马尔柯夫过程的消相干（论文参考文献）
- [1]非马尔科夫环境下二能级原子与耦合腔之间的纠缠转移[D]. 林佩英. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]基于切换策略的随机量子系统反馈稳定化控制[D]. 孙夏青. 中国科学技术大学, 2018(01)
- [3]两量子比特系统量子态的求解及演化[D]. 徐冰冰. 华北电力大学, 2017(03)
- [4]开放量子系统中的量子速度极限研究[D]. 魏永波. 北京理工大学, 2016(06)
- [5]考虑系统环境初始关联的中心自旋模型动力学研究[D]. 于文健. 北京理工大学, 2016(06)
- [6]系统与环境的初始关联对非马尔科夫性的影响[D]. 徐荇华. 北京理工大学, 2016(11)
- [7]量子系统的状态跟踪控制及算符制备[D]. 刘建秀. 中国科学技术大学, 2014(10)
- [8]宽带电力线OFDM通信系统资源分配研究[D]. 李黄强. 武汉大学, 2010(05)
- [9]量子位非马尔柯夫过程的消相干[J]. 陈艳. 河海大学学报(自然科学版), 2004(06)