利用量子相干性判定开放二能级系统中非马尔可夫性

从量子相干性包括l1norm相干性和量子相对熵相干性的角度建立了判定开放量子系统中非马尔可夫过程的方法,并给出了相应的判别条件.作为它们的具体应用,研究了一个两能级系统分别经历相位衰减通道、随机幺正通道和振幅耗散通道作用时对应的非马尔可夫过程发生必须满足的条件.对于三种通道模型,得到了l1norm相干性对系统任意态非马尔可夫过程发生的判别条件,并发现在相位衰减通道和振幅耗散通道中其非马尔可夫过程发生的条件与用其他方式如信息回流、可分性和量子互熵给出的条件是相同的,而在随机幺正通道中给出了一个新的且不完全等价于基于信息回流和可分性对应的条件.至于量子相对熵相干性,在相位衰减通道中得到了对系统任意态的非马尔可夫过程发生的具体条件,并发现该条件也等同于基于信息回流、可分性和量子互熵给出的条件.而在随机幺正通道和振幅耗散通道中得到了系统最大相干态对应的非马尔可夫过程发生的条件.

二能级开放量子系统相干保持的最优控制策略

二能级量子系统在开放环境下的相干保持是量子器件实用化的关键。针对二能级开放量子系统的相干保持问题,首先将系统的主方程模型转化为实向量空间上的状态空间模型。然后借助经典最优控制的思想,提出了一种既保证系统控制能量最小,同时又最大程度的减小消相干的最优控制策略。最后就一个典型的二能级开放量子系统仿真实现其相干保持,仿真结果显示了该方案的优越性。