On Markovian Limit in Quantum Open Systems

The dynamics of spherical harmonic oscillator interacting with radiation field is investigated. It is shown that the irreversibility of time evolution is due to the appearance of resonances. Reduced dynamics is given in terms of multi-time correlation functions in the Markovian limit, which includes higher order corrections in the coupling constant.     

On non-Markovian Time Evolution in Open Quantum Systems

Non-Markovian reduced dynamics of an open system is investigated. In the case when the initial state of the reservoir is the vacuum state, an approximation is introduced which makes it possible to construct a reduced dynamics which is completely positive.     

虚拟原型多体动力学约束模型研究

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析,不断迭代、优化的过程,模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键,如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下,该文提出在建立基于组件的机械系统虚拟原型时,从CAD中抽取多体动力学模型构件的物理属性,研究了国产三维实体设计软件CAXA环境下,基于多刚体系统动力学笛卡尔方法,从CAD模型映射多刚体动力学分析模型语义的实现方案。分析了多刚体系统动力学模型语义下,多体动力学约束模型坐标基变换关系的抽取。实验结果表明,从CAD中抽取多体动力学模型的物理属性的方案是可行的。可以用于建立基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型,实现自主开发设计、分析集成的机械虚拟原型。     

开放量子系统状态最优跟踪控制的研究

利用Liouville超算符变换方法,对伴随着耗散的开放量子系统状态演化的方程进行精简,并在最优控制的基础上,利用随时间变化的密度函数来设计性能指标,提出了一种高效的单调收敛的最优跟踪控制方法。此方法可以使系统在实数空间中沿给定时间变化的轨迹运动,并控制其随时间变化的布居数。同时,在MATLAB环境下以两能级开放量子系统为例,对这种方法进行了实验仿真,分析了不同惩罚因子α的变化与选取对系统性能的影响。     

Perfect Manipulation of Open Stochastic Quantum Systems with Imperfect Detection

International Journal of Control, Automation and Systems - Utilizing the homodyne-based feedback control, this paper studies the influence of quantum detection efficiency on the state transfer...     

基于转换系统的广义反应系统形式模型

1.引言反应系统(Reactive Systems)是与其环境保持不断交互作用的复杂软件系统。而不是在计算终止时产生一些最终结果。并发和实时程序、嵌入式系统、操作系统、通信网络及飞行控制系统等都是这类系统的典型例子,如何保证反应系统的正确性和可靠性是具有挑战性的重要课题,我们认为通过建立系统的形式化模型,对其计算行为进行描述和分析,可以深入认识系统的本质特性。有助于解决上述问题。     

基于量子平台的PMU软件及状态机描述

基于量子平台的软件开发方法非常适合用于嵌入式软件领域,其软件设计方法主要通过软件系统结构量子化、软件运行状态量子化和实体静态结构量子化、活动对象动态行为量子化和实体配置量子化等步骤实施.基于量子平台的PMU软件系统中不同的任务和共享资源分别封装在5类活动对象中,活动对象的实现采用量子节拍机制,活动对象相互间的通信采用异步事件交换机制.     

一种基于描述逻辑的UML模型验证方法

针对UML模型中可能会存在的概念不一致、概念冗余等语义一致性问题,该文提出一种基于描述逻辑的UML模型形式化与模型验证方法。该方法首先采用描述逻辑的子系统SHOIN（D）形式化描述UML类图、状态图以及活动图的基本模型构造,进而将UML模型转换为相应的描述逻辑本体,最终借助现有的本体推理机制验证UML模型的语义一致性问题。该方法可以为下一代的软件CASE工具实现软件模型自动推理和验证提供一种可选的技术方案。     

Non-Markovian开放量子系统的特性分析与状态转移

针对时间无卷积的二能级Non-Markovian开放量子系统, 分别研究了环境截断频率、耦合系数和系统振荡频率对系统衰减系数、相干性和纯度的影响, 并根据不同数值对系统性能影响的分析结果来确定合适的系统仿真实验的参数; 基于李雅普诺夫稳定性定理设计了用于系统状态转移的控制场; 在Matlab环境下进行了系统数值仿真实验,研究了Non-Markovian系统自由演化轨迹的特性, 以及在所设计的控制器作用下纯态到纯态的状态转移,并通过性能对比实验, 验证了所提出的量子李雅普诺夫控制方法应用于Non-Markovian系统状态转移的有效性, 同时分析了控制参数、截断频率参数对控制系统性能的影响.     

基于多面体描述系统的鲁棒非线性预测控制

针对一类具有持续有界扰动的离散时间非线性系统, 提出一种基于多面体描述系统的鲁棒非线性模型预测控制策略. 首先利用泰勒级数构造多面体描述系统包裹原系统. 其次, 对该多面体描述系统构造鲁棒终端不变集和仿射输入型预测控制律. 进一步, 利用离散系统的输入状态实际稳定性(Input-to-state practical stability, ISpS)概念证明了闭环系统的鲁棒稳定性. 最后, 通过仿真验证了本结果的有效性.     

基于纯态的量子通信系统模型

量子通信与量子计算已经引起人们极大的关注.对于量子态如何用于信息处理的问题,提出了量子通信的两种基本模型:量子直接通信模型与量子隐形传态通信模型.在量子直接通信模型中,用模块化的方法将量子通信全过程分为量子信源编译码,量子信道编译码,量子信道与量子噪声模块,并详细阐述了各个模块的功能与用途.在量子隐形传态通信模型中,利用量子隐形传态特性,通过将待传粒子与纠缠对的联合测量模块化为量子调制部分,给出了基于隐形传态的量子通信一般模型.量子通信在安全性及效率方面具有经典通信无法比拟的优势.     

Coherence, Teleportation, and Open Systems. Comments on Interpretation of Quantum Mechanics

A physical and philosophical discussion of quantum phenomena of coherence, teleportation and open systems is given. We attempt to show that modern physics can give some impulses for new solutions or new tendencies in philosophy. One of the questions is the problem of what is basic in quantum physics: "substances" or "situations", the problem of an observer or two observers at least, of a whole and a part, or distributive or collective sets, of particle-wave complementarity, and of modalities such as possibility, necessity, probability, potentiality, etc.     

Control of Dynamics of Systems with Space and Time Integral Models

Problems of system dynamics control with an integral model in a bounded space and time domain are solved. The cases of control of distributed external dynamic disturbances and boundary conditions on internal and external domain contours are considered.     

基于AAM的人脸图像描述与编码

利用主动表观模型(AAM)来对人脸图像进行描述和编码,经过一定次数迭代,进行模型和人脸匹配,合成人脸图像.方法基于统计信息建模来实现对目标图像的描述.由于采用了优化算法,经过迭代运算使合成的模型与目标图像不断接近,最终能得到反应目标图像纹理及形状的合成模型.实验表明AAM方法进行人脸描述和编码的有效性.方法在人脸图像编码有重要的意义.     

基于相干控制的二能级量子系统退相干抑制

对于二能级开放量子系统,研究了利用相干控制抑制退相干效应的问题.首先讨论了二能级开放量子系统在相干控制下的建模问题,将退相干抑制归结为与环境噪声解耦的控制问题.然后,引入开环控制抑制退相干,并证明该控制可使系统状态中的部分分量与环境噪声渐近解耦.最后引入反馈控制,使得系统状态的相应分量可以与环境精确解耦,同时能够避免测量引入的量子噪声的影响.     

Multiagent Interaction Models for Constructing the Needs-and-Means Networks in Open Systems

Multiagent models for constructing the needs-and-means networks in open systems were presented together with an example of using them in transport logistics.     

Preparation of Hadamard Gate for Open Quantum Systems by the Lyapunov Control Method

In this paper, the control laws based on the Lyapunov stability theorem are designed for a two-level open quantum system to prepare the Hadamard gate, which is an important basic gate for the quantum computers. First, the density matrix interested in quantum system is transferred to vector formation. Then, in order to obtain a controller with higher accuracy and faster convergence rate, a Lyapunov function based on the matrix logarithm function is designed. After that, a procedure for the controller design is derived based on the Lyapunov stability theorem. Finally, the numerical simulation experiments for an amplitude damping Markovian open quantum system are performed to prepare the desired quantum gate. The simulation results show that the preparation of Hadamard gate based on the proposed control laws can achieve the fidelity up to 0.9985 for the different coupling strengths.