Reachability in Controlled Markovian Quantum Systems
Original subtitle:
An Operator-Theoretic Approach
Translated title:
Erreichbarkeit in Kontrollierten Markovschen Quantensystemen
Translated subtitle:
Ein Operatortheoretischer Ansatz
Author:
vom Ende, Frederik
Year:
2020
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Chemie
Advisor:
Glaser, Steffen J. (Prof. Dr.)
Referee:
Glaser, Steffen J. (Prof. Dr.); König, Robert (Prof. Dr.); Chruscinski, Dariusz
Language:
en
Subject group:
CHE Chemie
TUM classification:
CHE 244d; CHE 160d
Abstract:
We study reachable sets of coherently controllable open quantum systems with switchable coupling of two models: we show that finite-dimensional systems coupled to a temperature-zero bath allow for approximately generating every quantum state from every initial state. Also studying d-majorization yields an upper bound for non-zero temperature. Then we consider infinite-dimensional open systems following a unital evolution. For arbitrary drift, bounded control Hamiltonians, and noise generated by a compact normal operator, one can approximately reach any state majorized by the initial one.
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We study reachable sets of coherently controllable open quantum systems with switchable coupling of two models: we show that finite-dimensional systems coupled to a temperature-zero bath allow for approximately generating every quantum state from every initial state. Also studying d-majorization yields an upper bound for non-zero temperature. Then we consider infinite-dimensional open systems following a unital evolution. For arbitrary drift, bounded control Hamiltonians, and noise generated by...
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Translated abstract:
Wir untersuchen Erreichbarkeitsmengen von kontrollierbaren offenen Quantensystemen mit schaltbarer Dissipation zweier Modelle: für endlich-dimensionale Systeme gekoppelt an ein Temperatur Null-Bad zeigen wir, dass man von jedem Anfangszustand approximativ alles erreichen kann. Via d-Majorisierung zeigen wir eine obere Schranke für beliebige Temperaturen. Weiterhin untersuchen wir unendlichdimensionale unitale Systeme. Für beschränkte Kontrollhamiltonians und kompakt, normal erzeugter Dissipation zeigen wir, dass man approximativ jeden Zustand erreichen kann, der vom Startzustand majorisiert wird.
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Wir untersuchen Erreichbarkeitsmengen von kontrollierbaren offenen Quantensystemen mit schaltbarer Dissipation zweier Modelle: für endlich-dimensionale Systeme gekoppelt an ein Temperatur Null-Bad zeigen wir, dass man von jedem Anfangszustand approximativ alles erreichen kann. Via d-Majorisierung zeigen wir eine obere Schranke für beliebige Temperaturen. Weiterhin untersuchen wir unendlichdimensionale unitale Systeme. Für beschränkte Kontrollhamiltonians und kompakt, normal erzeugter Dissipation...
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