マイクロエンジニアリングのための人工的量子状態の生成と制御

用于微工程的人工量子态的生成和控制

• 批准号: 12875044
• 负责人: 木村 英紀
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875044/
• 关键词: 量子系の制御; entanglement; 量子論的測定; フィードバック制御; スクイーズ状態; 外乱除去問題; Jロスレス分解; H-infinity制御; スクイーズド状態; H^∞制御

1年目での成果にもとづいて、計画2年目の今年度は量子空洞共振器を対象とした具体的なフィードバック制御系を想定し、そこから発生する様々の問題を理論的に解析した。まず制御のための操作を陽に含む量子系の時間発展を確率微分方程式を用いて記述し、その近似解の表現を導き、その性質を調べた。同じ手法を量子化された光の場にも適用し、簡単な解の公式をもとめた。その中で特筆すべき成果として不確定性原理の制御論的な意味づけを見出したことである。この成果は量子状態の実部と虚部を同時に安定化するフィードバック制御器は存在しない、ということである。これにもとづき、スクイーズド制御を上述の空洞共振器とハーフミラーを含むシステムに適用し、制御の限界を定量的にもとめた。本研究はこのように量子制御の基本的な問題を解明し、今後の発展の基礎を築いたと考えられる。特に、制御理論と量子力学の間の橋わたしを行い、マイクロ工学とマクロ工学の接面を切り開いた。これらの成果は現在2編にわたる論文としてIEEEのTransaction on Automatic Controlに投稿中である。

1 year で の results に も と づ い て, 2 years project item の our は "quantum cavity resonator を like と seaborne し た specific な フ ィ ー ド バ ッ ク suppression を し scenarios, そ こ か ら 発 raw す る others 々 の problem を theory analytical し に た. ま ず suppression の た め の を Yang に contain む quantum operation time の 発 exhibition を rate differential equations を indeed with い て account し, そ の approximate solution の performance を き, そ の nature を adjustable べ た. The を quantization of the された optical <s:1> field using the じ technique に <e:1> applies the <s:1> and simple 単な solution <s:1> formulas を とめた とめた とめた. そ の で す pen especially in べ き results と し て uncertainty principle の suppression theory of な づ け を shows し た こ と で あ る. こ の results は quantum state の be department と imaginary part を simultaneously に stabilization す る フ ィ ー ド バ ッ ク system royal editor は exist し な い, と い う こ と で あ る. こ れ に も と づ き, ス ク イ ー ズ ド suppression を above の cavity resonator と ハ ー フ ミ ラ ー を containing む シ ス テ ム に し, suppression の limit を quantitative に も と め た. This study aims to clarify the fundamental な problem を of quantum control of <s:1>, and to explore the basic を construction and たと examination of えられる for the future development of <s:1>. と に, suppression, theory of quantum mechanics の の bridge between わ た し を い, マ イ ク ロ engineering と マ ク ロ engineering の junction を り cutting open い た. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> results <e:1> are currently in the second editor にわたる paper と である て てIEEE <s:1> Transaction on Automatic Controlに submission である.