先进技术的量子控制：过去和现在

实施量子技术的基石之一是创建和操纵外部场的形状，以优化量子器件的性能。这套方法被称为量子最优控制，它包括一个近年来迅速发展和扩展的领域。

发表在EPJ Quantum Technology上并由Dahlem Complex Quantum Systems中心和Freie Universität Berlin的Fachbereich Physik以及来自欧洲各地的同事撰写的一篇新综述论文评估了理解量子系统可控性的最新进展以及量子控制在量子技术中的应用。因此，它为未来技术制定了潜在的路线图。

虽然量子最优控制建立在传统的控制理论之上，包括应用数学、工程和物理学的界面，但它也必须考虑到量子物理学的怪癖和反直觉本质。

这包括叠加，量子系统可以同时存在于多种状态的概念，这是依赖于量子比特或量子比特的机器的高级计算能力的关键之一。

最终，量子最优控制的主要目标是使新兴的量子技术以最佳性能运行并达到物理极限。

“每个设备架构都有特定的限制，但这些限制通常无法通过更传统的设备操作方式来实现，”Koch说。“使用脉冲整形可能会使设备在精度或操作速度方面达到极限，这是基本可能的。

本综述的作者考虑了该学科中的因素，包括量子系统可以在不导致这种叠加坍缩的情况下建立，控制和观察的程度，这严重阻碍了量子计算机的稳定性。

该评论还表明，正如传统工程师有一个可以依赖的控制理论框架一样，未来“量子工程师”的培训可能需要一个尚未开发的类似框架。

将理论和实验统一起来的量子系统是该领域目前的研究目标之一，作者指出，这也将成为开发最优控制策略的基础。

除了评估最近在实现这一目标方面取得的进展外，该团队还列出了该领域可能面临的一些障碍。如果要实现量子技术的未来，就需要克服这些障碍。