In this thesis, optimal control of bilinear quantum systems is studied. A framework is developed which results in optimal controls with simple time-frequency structure. This is achieved by the use of cost functionals that promote sparsity in frequency direction and smoothness in time. Existence of minimizers and necessary optimality conditions of the resulting nonsmooth and nonconvex optimization problem are analyzed. Efficient numerical solution methods, in particular for the treatment of the quantum system, are studied. The framework is applied to a problem from molecular control.     «

In this thesis, optimal control of bilinear quantum systems is studied. A framework is developed which results in optimal controls with simple time-frequency structure. This is achieved by the use of cost functionals that promote sparsity in frequency direction and smoothness in time. Existence of minimizers and necessary optimality conditions of the resulting nonsmooth and nonconvex optimization problem are analyzed. Efficient numerical solution methods, in particular for the treatment of the q...     »

Die vorliegenden Arbeit behandelt die optimale Steuerung bilinearer Quantensysteme. Es wird ein Framework entwickelt, das auf optimale Kontrollen mit einfacher Zeit-Frequenz-Struktur führt. Diese wird durch die Verwendung von Kostenfunktionalen erreicht, die „Sparsity“ in Frequenzrichtung und Glattheit in der Zeit begünstigen. Die Existenz von Minimierern und notwendige Optimalitätsbedingungen des resultierenden nichtkonvexen und nicht-glatten Optimierungsproblems wird analysiert. Es werden effiziente numerische Lösungsverfahren, insbesondere für die Behandlung des Quantensystems, untersucht. Das Framework wird auf ein Kontrollproblem für Moleküle angewendet.     «

Die vorliegenden Arbeit behandelt die optimale Steuerung bilinearer Quantensysteme. Es wird ein Framework entwickelt, das auf optimale Kontrollen mit einfacher Zeit-Frequenz-Struktur führt. Diese wird durch die Verwendung von Kostenfunktionalen erreicht, die „Sparsity“ in Frequenzrichtung und Glattheit in der Zeit begünstigen. Die Existenz von Minimierern und notwendige Optimalitätsbedingungen des resultierenden nichtkonvexen und nicht-glatten Optimierungsproblems wird analysiert. Es werden effi...     »