Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические науки

Некоторые вопросы динамики и управления открытыми квантовыми системами

Александр Николаевич Печень, Alexander Nikolaevich Pechen

Published Jan 1, 2011• 0 citations
Publisher

Abstract

В работе содержится краткий обзор некоторых вопросов неравновесной динамики и управления открытыми квантовыми системами, таких как динамика открытых квантовых систем в режимах слабой связи и малой плотности, некогерентное управление и универсальные отображения Крауса.Ключевые слова: открытые квантовые системы

DOI
10.14498/vsgtu970

Related papers

Кинетическое состояние и возникновение марковской динамики в точно решаемых моделях открытых квантовых систем

Anton Sergeevich Trushechkin

Обычно в теории открытых квантовых систем исследуется динамика приведенного состояния (оператора плотности) системы. Однако на ранних стадиях эволюции нельзя отделить динамику резервуара от динамики системы. С этим связано нарушение положительности решений некоторых квантовых кинетических уравнений для приведенного оператора плотности. В данной работе исследуется совместная динамика системы и резервуара на ранней стадии эволюции и предрелаксация совместного состояния к так называемому кинетическому состоянию. Кинетическое состояние системы и резервуара характеризуется тем, что оно полностью определяется приведенным оператором плотности только системы. Лишь после формирования кинетического состояния становится возможным описание эволюции приведенного оператора плотности системы в терминах полугруппы.

Труды Математического института им Стеклова•Mar 1, 2024•0 citations

Динамика наблюдаемых резервуара в рамках метода проекционных операторов Цванцига теории открытых квантовых систем

Anton Sergeevich Trushechkin

Одним из основных методов описания динамики открытых квантовых систем являются квантовые кинетические уравнения. Эти уравнения описывают динамику приведенного оператора плотности системы, взаимодействующей с резервуаром. При этом по степеням свободы резервуара проводится усреднение, что не позволяет описывать динамику наблюдаемых резервуара. В данной работе показывается, что в рамках метода проекционных операторов Цванцига, с помощью которого выводятся квантовые кинетические уравнения, можно также вывести и уравнения динамики наблюдаемых резервуара. В качестве примера выводятся уравнения динамики среднего числа квантов (фотонов, фононов) бозонного резервуара в приближении его слабой связи с системой для случая гамильтониана дипольного взаимодействия.

Труды Математического института им Стеклова•Sep 1, 2019•1 citation

ОСНОВЫ И ПРИМЕНЕНИЯ КВАНТОВОЙ ОПТИКИ

Нияз Зарипов

В статье рассматриваются основы и применения квантовой оптики, включая исследования квантовой когерентности, квантовых камертона и лазеров. Обсуждаются теоретические модели, экспериментальные методы и ключевые достижения в области. Обзор литературы освещает последние достижения в квантовой фотонике и связанных технологиях. Выводы подчеркивают потенциал квантовой оптики в создании новых технологий, таких как квантовые компьютеры, сенсоры и коммуникационные системы.

•Dec 26, 2024•0 citations

О множествах достижимости и управляемости в задаче оптимального быстродействия для открытой двухуровневой квантовой системы

Oleg Vasilevich Morzhin, Alexander Nikolaevich Pechen

Рассматривается двухуровневая открытая квантовая система, динамика которой определяется уравнением Горини-Коссаковского-Сударшана-Линдблада с гамильтонианом и супероператором диссипации, зависящими соответственно от когерентного и некогерентного управлений. Получены результаты о достижимости, управляемости и об оптимальном по быстродействию управлении в терминах параметризации Блоха. Во-первых, рассмотрен случай, когда нулевые когерентное и некогерентное управления удовлетворяют принципу максимума Понтрягина в классе кусочно непрерывных управлений. Во-вторых, для нулевого когерентного управления и для некогерентного управления из класса постоянных функций точно описаны множества достижимости и управляемости системы и получены некоторые аналитические результаты об оптимальных по быстродействию управлениях. В-третьих, рассмотрены серия возрастающих значений финального времени и соответствующие классы управлений, когда некогерентное управление нулевое, а когерентное управление является нулевым до некоторого момента переключения и косинус-функцией после него. Численно получены и визуализированы соответствующие достижимые точки в шаре Блоха. В-четвертых, адаптирован известный метод оценивания множеств достижимости, в рамках которого проанализирована ситуация, когда нулевые когерентное и некогерентное управления удовлетворяют принципу максимума в классе кусочно непрерывных управлений, однако, как показано численно, не являются оптимальными.

Труды Математического института им Стеклова•Jun 1, 2021•1 citation

О некоторых новых возможностях управления квантовыми системами с помощью униполярных предельно коротких импульсов

Р. М. Архипов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов +1 more

На основании приближенного решения уравнения Шредингера изучено воздействие пары предельно коротких, субцикловых импульсов малой амплитуды на квантовую систему. Показано, что в случае, когда длительность импульсов короче обратных частот атомных переходов, вероятность переходов между уровнями определяется электрической площадью импульса и временной задержкой между ними. Как следствие этого факта, униполярный импульс по сравнению с биполярным способен оказывать более эффективное воздействие на систему, а последовательность импульсов реализует селективное воздействие на квантовые объекты, несмотря на нерезонансный характер взаимодействия. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, униполярные импульсы, аттосекундные импульсы.

Журнал технической физики•Dec 20, 2019•1 citation

КВАНТОВЫЕ СЕНСОРЫ НА ОСОБЫХ ТОЧКАХ

А.А. Горбацевич, Н. М. Шубин

Рассмотрено современное состояние исследований сенсоров на особых точках открытых квантовых систем. Детектируемое внешнее воздействие приводит к корневому изменению параметров системы в отличие от линейного в обычных сенсорах. В качестве возможной реализации предложены молекулярные квантовые сенсоры.

Nanoindustry Russia•Oct 3, 2021•0 citations
В работе содержится краткий обзор некоторых вопросов неравновесной динамики и управления открытыми квантовыми системами, таких как динамика открытых квантовых систем в режимах слабой связи и малой плотности, некогерентное управление и универсальные отображения Крауса.Ключевые слова: открытые квантовые системы
Обычно в теории открытых квантовых систем исследуется динамика приведенного состояния (оператора плотности) системы. Однако на ранних стадиях эволюции нельзя отделить динамику резервуара от динамики системы. С этим связано нарушение положительности решений некоторых квантовых кинетических уравнений для приведенного оператора плотности. В данной работе исследуется совместная динамика системы и резервуара на ранней стадии эволюции и предрелаксация совместного состояния к так называемому кинетическому состоянию. Кинетическое состояние системы и резервуара характеризуется тем, что оно полностью определяется приведенным оператором плотности только системы. Лишь после формирования кинетического состояния становится возможным описание эволюции приведенного оператора плотности системы в терминах полугруппы.
Одним из основных методов описания динамики открытых квантовых систем являются квантовые кинетические уравнения. Эти уравнения описывают динамику приведенного оператора плотности системы, взаимодействующей с резервуаром. При этом по степеням свободы резервуара проводится усреднение, что не позволяет описывать динамику наблюдаемых резервуара. В данной работе показывается, что в рамках метода проекционных операторов Цванцига, с помощью которого выводятся квантовые кинетические уравнения, можно также вывести и уравнения динамики наблюдаемых резервуара. В качестве примера выводятся уравнения динамики среднего числа квантов (фотонов, фононов) бозонного резервуара в приближении его слабой связи с системой для случая гамильтониана дипольного взаимодействия.
В статье рассматриваются основы и применения квантовой оптики, включая исследования квантовой когерентности, квантовых камертона и лазеров. Обсуждаются теоретические модели, экспериментальные методы и ключевые достижения в области. Обзор литературы освещает последние достижения в квантовой фотонике и связанных технологиях. Выводы подчеркивают потенциал квантовой оптики в создании новых технологий, таких как квантовые компьютеры, сенсоры и коммуникационные системы.
Рассматривается двухуровневая открытая квантовая система, динамика которой определяется уравнением Горини-Коссаковского-Сударшана-Линдблада с гамильтонианом и супероператором диссипации, зависящими соответственно от когерентного и некогерентного управлений. Получены результаты о достижимости, управляемости и об оптимальном по быстродействию управлении в терминах параметризации Блоха. Во-первых, рассмотрен случай, когда нулевые когерентное и некогерентное управления удовлетворяют принципу максимума Понтрягина в классе кусочно непрерывных управлений. Во-вторых, для нулевого когерентного управления и для некогерентного управления из класса постоянных функций точно описаны множества достижимости и управляемости системы и получены некоторые аналитические результаты об оптимальных по быстродействию управлениях. В-третьих, рассмотрены серия возрастающих значений финального времени и соответствующие классы управлений, когда некогерентное управление нулевое, а когерентное управление является нулевым до некоторого момента переключения и косинус-функцией после него. Численно получены и визуализированы соответствующие достижимые точки в шаре Блоха. В-четвертых, адаптирован известный метод оценивания множеств достижимости, в рамках которого проанализирована ситуация, когда нулевые когерентное и некогерентное управления удовлетворяют принципу максимума в классе кусочно непрерывных управлений, однако, как показано численно, не являются оптимальными.
На основании приближенного решения уравнения Шредингера изучено воздействие пары предельно коротких, субцикловых импульсов малой амплитуды на квантовую систему. Показано, что в случае, когда длительность импульсов короче обратных частот атомных переходов, вероятность переходов между уровнями определяется электрической площадью импульса и временной задержкой между ними. Как следствие этого факта, униполярный импульс по сравнению с биполярным способен оказывать более эффективное воздействие на систему, а последовательность импульсов реализует селективное воздействие на квантовые объекты, несмотря на нерезонансный характер взаимодействия. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, униполярные импульсы, аттосекундные импульсы.
Рассмотрено современное состояние исследований сенсоров на особых точках открытых квантовых систем. Детектируемое внешнее воздействие приводит к корневому изменению параметров системы в отличие от линейного в обычных сенсорах. В качестве возможной реализации предложены молекулярные квантовые сенсоры.