Seminar »Quantum Control«, SS 2018

Dozentin: Caroline Lasser

Teilnehmerzahl: 4 (min.) - 12 (max.)

Termin: Mittwoch, 14:15 - 15:45 Uhr

Raum: MI 03.06.022B

Termine

  • 1. Termin (Bergmann und Wiedemann, 25.4.18): Wohlgestelltheit der optimalen Kontrolle endlich-dimensionaler Quantensysteme
    (Anfang Kapitel 3, Beispiele 3.1 und 3.2 in Kapitel 3.1)

  • 2. Termin (Bergmann, 2.5.18): Wohlgestelltheit der optimalen Kontrolle endlich-dimensionaler Quantensysteme
    (Beispiele 3.3, 3.6, 3.8 in Kapitel 3.1, Anhang A.4)

  • 3. Termin (Wiedemann, 9.5.18): Existenz von Minimierern für endliche-dimensionale Quantensysteme
    (Seiten 82-84 in Kapitel 3.1)

  • 4. Termin (Pelz, 16.5.18): Optimale Kontrolle endlich-dimensionaler Quantensysteme
    (Kapitel 3.2 Anfang bis 3.2.1)

  • 5. Termin (Pelz und Wolf, 23.5.18): Kontrollierbarkeit endlich-dimensionaler Systeme
    (Kapitel 4.1)

  • 6. Termin (Wolf, 30.5.18): Lie-Theorie zur Kontrollierbarkeit endlich-dimensionaler Systeme
    (Kapitel 4.1 & Anhang A.3)

Dieser Zeitplan ist vorläufig und wird laufend an die Bedürfnisse der Seminarteilnehmer angepasst.

Ziele

Das Seminar ist ein gemeinsamer Lektüre- und Diskussionskurs des Buches Formulation and Numerical Solution of Quantum Control Problems von Alfio Borzi, Gabriele Ciaramella und Martin Sprengel. Die Teilnehmer sollen im Seminar den eigenständigen Umgang mit mathematischer Lehrbuchliteratur erlernen und einüben. In der gemeinsamen wissenschaftlichen Diskussion der neuen Begriffe und Argumentationslinien sollen Unklarheiten bereinigt, das mathematische Verständnis vertieft und eine professionelle Diskussionskultur eingeübt werden. Die Seminarsprache ist voraussichtlich Deutsch.

Inhalt

Von der Webseite des Buches:

» This book provides an introduction to representative nonrelativistic quantum control problems and their theoretical analysis and solution via modern computational techniques ... Both finite and infinite-dimensional models are discussed, including the three-level Lambda system arising in quantum optics, multispin systems in NMR, a charged particle in a well potential, Bose–Einstein condensates, multiparticle spin systems, and multiparticle models in the time-dependent density functional framework. This self-contained book covers the formulation, analysis, and numerical solution of quantum control problems and bridges scientific computing, optimal control and exact controllability, optimization with differential models, and the sciences and engineering that require quantum control methods.«

Ablauf

Pro Seminarsitzung werden die einzelnen Kapitel eingehend diskutiert. Hierfür sind gute Vorbereitung und durchgängige Beteiligung aller Teilnehmer wichtig. Dazu gehört (a) wirklich jedes Kapitel eingehend studiert zu haben, (b) Fragen jeder Art schon vorab auszuformulieren und (c) sich in der Diskussion engagiert zu beteiligen. Jeder Seminarteilnehmer übernimmt für mindestens eine Sitzung eine etwa 30-minütige überblicksartige Einführung sowie die Moderation der Diskussion.

Literatur

Alfio Borzi, Gabriele Ciaramella und Martin Sprengel: Formulation and Numerical Solution of Quantum Control Problems, SIAM, 2017, e-book Pfeil
 
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