无消相干子空间中开放量子系统状态调控的收敛性

基于Lyapunov方法提出实现开放量子系统中目标态为无消相干子空间中纯态时收敛的控制策略.在假定被控系统哈密顿量各个本征态的能级差互不相同并且任意能级都是直接耦合的前提下,给出了一个关于观测算符的充分条件使系统最大不变集只包含目标态.选择观测算符平均值为Lyapunov函数,在相互作用绘景下设计控制律,并利用Barbalat引理分析系统的最大不变集.证明了如果满足所提条件,无消相干子空间中系统的任意本征态或叠加态的目标态都是全局渐近稳定的;被控系统能够从任意初始态转移到期望的目标态.同时给出了一种利用Schmidt正交化来构造观测算符的方法,并且在一个三能级系统的仿真实验上验证了所提方法的正