基于数值迭代的两能级封闭量子系统最优控制

期望的性能指标是实施系统控制的基准。针对现有的量子控制主要集中在基于末态精度最优、时间最优、或者能量最小等单一性能指标的控制,而缺乏对系统综合性能考虑的问题,本文在综合分析两能级封闭量子系统特性的基础上,提出了基于幺正演化和能量最优的复合性能指标,并通过对性能指标变分,得到了满足最优控制量的状态及其拉格朗日乘子的微分方程组。在此基础上,采用差分的方法,设计了基于数值迭代的最优控制量求解策略。最后,仿真分析了参数对控制结果的影响,验证了本文所提最优控制方法和迭代算法的有效性。