Introduction to Quantum Control and Dynamics
eBook - ePub

Introduction to Quantum Control and Dynamics

Domenico D'Alessandro

Condividi libro
  1. 400 pagine
  2. English
  3. ePUB (disponibile sull'app)
  4. Disponibile su iOS e Android
eBook - ePub

Introduction to Quantum Control and Dynamics

Domenico D'Alessandro

Dettagli del libro
Anteprima del libro
Indice dei contenuti
Citazioni

Informazioni sul libro

The introduction of control theory in quantum mechanics has created a rich, new interdisciplinary scientific field, which is producing novel insight into important theoretical questions at the heart of quantum physics. Exploring this emerging subject, Introduction to Quantum Control and Dynamics presents the mathematical concepts and fundamental physics behind the analysis and control of quantum dynamics, emphasizing the application of Lie algebra and Lie group theory.

To advantage students, instructors and practitioners, and since the field is highly interdisciplinary, this book presents an introduction with all the basic notions in the same place. The field has seen a large development in parallel with the neighboring fields of quantum information, computation and communication. The author has maintained an introductory level to encourage course use.

After introducing the basics of quantum mechanics, the book derives a class of models for quantum control systems from fundamental physics. It examines the controllability and observability of quantum systems and the related problem of quantum state determination and measurement. The author also uses Lie group decompositions as tools to analyze dynamics and to design control algorithms. In addition, he describes various other control methods and discusses topics in quantum information theory that include entanglement and entanglement dynamics.

Changes to the New Edition:



  • New Chapter 4: Uncontrollable Systems and Dynamical Decomposition


  • New section on quantum control landscapes


  • A brief discussion of the experiments that earned the 2012 Nobel Prize in Physics


  • Corrections and revised concepts are made to improve accuracy

Armed with the basics of quantum control and dynamics, readers will invariably use this interdisciplinary knowledge in their mathematics, physics and engineering work.

Domande frequenti

Come faccio ad annullare l'abbonamento?
È semplicissimo: basta accedere alla sezione Account nelle Impostazioni e cliccare su "Annulla abbonamento". Dopo la cancellazione, l'abbonamento rimarrà attivo per il periodo rimanente già pagato. Per maggiori informazioni, clicca qui
È possibile scaricare libri? Se sì, come?
Al momento è possibile scaricare tramite l'app tutti i nostri libri ePub mobile-friendly. Anche la maggior parte dei nostri PDF è scaricabile e stiamo lavorando per rendere disponibile quanto prima il download di tutti gli altri file. Per maggiori informazioni, clicca qui
Che differenza c'è tra i piani?
Entrambi i piani ti danno accesso illimitato alla libreria e a tutte le funzionalità di Perlego. Le uniche differenze sono il prezzo e il periodo di abbonamento: con il piano annuale risparmierai circa il 30% rispetto a 12 rate con quello mensile.
Cos'è Perlego?
Perlego è un servizio di abbonamento a testi accademici, che ti permette di accedere a un'intera libreria online a un prezzo inferiore rispetto a quello che pagheresti per acquistare un singolo libro al mese. Con oltre 1 milione di testi suddivisi in più di 1.000 categorie, troverai sicuramente ciò che fa per te! Per maggiori informazioni, clicca qui.
Perlego supporta la sintesi vocale?
Cerca l'icona Sintesi vocale nel prossimo libro che leggerai per verificare se è possibile riprodurre l'audio. Questo strumento permette di leggere il testo a voce alta, evidenziandolo man mano che la lettura procede. Puoi aumentare o diminuire la velocità della sintesi vocale, oppure sospendere la riproduzione. Per maggiori informazioni, clicca qui.
Introduction to Quantum Control and Dynamics è disponibile online in formato PDF/ePub?
Sì, puoi accedere a Introduction to Quantum Control and Dynamics di Domenico D'Alessandro in formato PDF e/o ePub, così come ad altri libri molto apprezzati nelle sezioni relative a Sciences physiques e Théorie des quanta. Scopri oltre 1 milione di libri disponibili nel nostro catalogo.

Informazioni

Anno
2021
ISBN
9781000395051
Edizione
2

Chapter 1

Quantum Mechanics

DOI: 10.1201/9781003051268-1
We present some of the main notions of quantum mechanics and introduce some of the notation that will be used in the book. Some more concepts of interest in general quantum mechanics will also be introduced in other parts of the book as needed. There are several introductions to quantum mechanics at various levels. Some of the most popular are [66], [109], [115], [120], [193], [245].

1.1 States and Operators

1.1.1 State of a quantum system

1.1.1.1 States and Hilbert spaces

The state of a quantum mechanical system is represented by a nonzero vector in a separable Hilbert space. The word ‘represented’ means here that knowledge of the state vector gives complete information on the properties of the system. A Hilbert space H (see, e.g., [239] pg. 76 ff.) is a complex vector space with an inner product, that is, an operation (·,·):H×H$ >CI $ which satisfies the following properties:
  1. (y,x)=(x,y)*, (1.1)
    where a* denotes the complex conjugated of a;
  2. (x+y,z)=(x,z)+(y,z),
  3. (αx,y)=α*(x,y), (1.2)
    for any complex scalar α, and,
  4. (x,x)0,
    where equality holds if and only if x=0.
The norm of a vector x, ||x||, is defined as ||x||:=(x,x). The metric of H is defined using this norm, the distance between the vectors x and y being given by ||xy||. A Hilbert space is required to be complete with respect to this metric.1 A metric space is called separable if it contains a dense countable set. It can be proven that a Hilbert space is separable if and o...

Indice dei contenuti