量子控制導論

本書從量子控制論的物理基礎和數學基礎出發，針對量子控制中的測量問題、量子控制系統的建模與模擬、量子系統的能控性、量子反饋控制和量子最優控制，結合量子信息科學的最新進展，全面闡述量子控制的相關理論和方法，是作者根據自己近幾年的研究並結合國外其他學者的研究成果撰寫面成。全書共分八章，第一章作為緒論簡單介紹量子控制論發展的概況，二、三兩章分別對量子控制理論的物理和數學基礎進行詳細的介紹，第四章介紹量子控制中的測量問題，第五章對量子控制系統的建模和模擬問題進行了詳盡的闡述，第六章討論量子控制中的能控性問題，第七、八章分別討論了量子最優控制和量子反饋控制。本書可以作為量子控制研究的入門教材，也可供相關專業的研究人員參考。

第1章緒論

1.1量子控制論產生的背景

1.2量子控制論的基本內容

1.3量子控制論的特點

1.4量子控制實驗研究現狀

1.5量子控制理論研究現狀

參考文獻

第2章量子控制論的物理基礎

2.1微觀物質的波粒二象性

2.1.1光的粒子性實驗

2.1.2粒子的波動性實驗

2.1.3波粒二象性

2.2幾率波與幾率幅

2.3不確定性關係

2.4量子力學公設

2.4.1波函數公設

2.4.2算符公設

2.4.3測量公設

2.4.4Schr6dinger方程公設

2.4.5全同性原理公設

2.5態疊加原理

2.6Schr6dinger方程

2.7算符與平均值

2.8表象

2.8.1坐標表象

2.8.2動量表象

2.8.3能量表象

2.9電子自旋與泡利矩陣

2.9.1電子自旋

2.9.2泡利矩陣

2.10純態與混態

2.1l量子糾纏

參考文獻

第3章量子控制的數學基礎

3.1矢量空間

3.1.1矢量空間

3.1.2內積空間

3.1.3希爾伯特空間

3.2矢量的表示

3.2.1矢量的矩陣表示

3.2.2Dirac符號

3.3算符

3.3.1算符

3.3.2右矢空間中的算符

3.3.3算符的代數運算

3.3.4左矢空問中的算符

3.3.5厄米算符和幺正算符

3.3.6投影算符

3.3.7本徵值和本徵矢量

3.4算符的矩陣表示

3.4.1表象

3.4.2線性算符的矩陣表示

3.5矢量空間的直和與直積

3.5.1直和空間

3.5.2直和空間中矢量和算符的矩陣表示

3.5.3直積空間

3.5.4直積空間中矢量和算符的矩陣表示

3.6李群和李代數

3.6.1群

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第4章量子控制中的測量問題

第5章量子控制系統的建模與模擬

第6章量子系統的能控性

第7章量子反饋控制

第8章量子最優控制

名詞索引

符號表

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陳宗海

安徽省桐城市人。現為中國科學技術大學自動化系教授、博士生導師。享受國務院政府特殊津貼的專家。

1988年畢業於中國科學技術大學系統科學與管理科學系。1991年在中國科學技術大學控制理論與控制工程專業，獲碩士學位。1991年留校任教，從事控制科學與工程領域的教學與科研工作，主要研究領域為：複雜系統建模與控制、智能科學與技術、量子控制論等，現擔任中國自動化學會理事，中國系統模擬學會常務理事，中國自動化學會系統模擬專業委員會主任，中國計算機用戶協會模擬應用委員會副理事長。先後承擔了國家自然科學基金項目、部委重點實驗室基金項目、985工程建設項目、省市科技計劃項目、人才基金項目以及若干大中型企業科技攻關項目等。已獲得省部級科技進步獎12項，發表學術論文200餘篇，出版學術著作2部。2000年獲得中國科學院盈科優秀青年學者獎。