本文提出了一种对具有多个耦合自由度的量子系统进行近似最优控制模拟的方法。使用相互作用图中的一阶马格努斯展开来模拟时间演化,其中不同自由度之间的耦合被视为扰动。提出了一种数值实现程序,利用成对耦合和零阶时间演化算子的可分离性来降低计算成本,并根据自由度数对其进行了分析。该公式与无梯度方法兼容,可以优化控制场,并为此采用了随机爬山算法。作为说明,在控制场的影响下,对两个和三个偶极-偶极耦合分子转子系统进行了最优控制模拟。对于双转子系统,优化场以实现取向或纠缠目标。对于三旋翼系统,磁场经过优化,要么使所有三个旋翼朝向同一方向,要么使一个旋翼朝向特定方向,而另外两个旋翼指向相反方向。
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