線性量子光學系統(tǒng)的LQG相干控制.pdf

1、量子控制是一門以研究微觀系統(tǒng)量子態(tài)控制問題為主要內(nèi)容的新興交叉學科。隨著人類科技的不斷進步，特別是納米技術(shù)、基因工程、選鍵化學的發(fā)展，使得研究的系統(tǒng)越來越微觀化，支配著系統(tǒng)演化規(guī)律的力學基礎(chǔ)由牛頓力學漸漸過渡到量子力學，經(jīng)典的控制理論已經(jīng)不能滿足量子系統(tǒng)控制的需求，需要建立新的量子控制理論來指導研究微觀系統(tǒng)量子態(tài)的控制問題。
　　本課題的主要研究內(nèi)容是量子光學系統(tǒng)的線性二次高斯（LQG，Linear Quadratic Gauss

2、ian）相干控制，我們以量子光學系統(tǒng)為研究對象，量子光學系統(tǒng)的隨機微分方程（QSDEs，Quantum Stochastic Differential Equations）為工具，建立與經(jīng)典控制理論相類似的狀態(tài)空間模型，然后討論量子控制器設(shè)計問題。論文所有的工作都是基于量子光學系統(tǒng)和量子隨機微分方程來進行的，其主要內(nèi)容如下：
　?。?）介紹量子控制理論的產(chǎn)生背景以及量子控制的研究內(nèi)容、特點及量子控制實驗現(xiàn)狀。
　?。?）簡述

3、量子控制研究所具備的一些數(shù)學基礎(chǔ)、物理基礎(chǔ)和控制論基礎(chǔ)。
　?。?）利用量子系統(tǒng)的S,L,H模型，推出量子光學系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型表達式并給出了量子光學系統(tǒng)中的常用光學元件以及它們相對應(yīng)的S,L,H模型。同時還給出了系統(tǒng)在級聯(lián)之后，復(fù)合系統(tǒng)的S,L,H模型和子系統(tǒng)S,L,H模型之間的關(guān)系。同時還給出了量子控制中，為提高系統(tǒng)LQG性能指標所常用的一些技術(shù)，如直接耦合技術(shù)、相位調(diào)制技術(shù)等。
　?。?）給出了量子光學系統(tǒng)的兩種表象：