Teoría de control óptimo cuántico

Resumen. El control de la dinámica cuántica a través de pulsos láser especialmente diseñados es un objetivo de larga data en física y química. En parte, este sueño se ha hecho realidad, ya que los experimentos de modelado de pulsos sofisticados permiten controlar de manera coherente las relaciones de productos de reacciones químicas. El diseño teórico del pulso láser para transferir un estado inicial a un estado final dado se puede lograr con la ayuda de la teoría de control óptimo cuántico (QOCT). Este tutorial proporciona una introducción a la QOCT. Muestra cómo las ecuaciones de control que definen tal pulso óptimo siguen de la variación de un funcional adecuadamente definido. Explicamos los esquemas más exitosos para resolver estas ecuaciones de control y mostramos cómo incorporar restricciones adicionales en el diseño del pulso. Luego, se aplican los algoritmos a sistemas cuánticos simples y se analizan los pulsos obtenidos. Además de los métodos tradicionales de control en el tiempo final, el tutorial también presenta un algoritmo y un ejemplo para manejar objetivos de control dependientes del tiempo.