Hacia el control óptimo: la ruta probabilística en sistemas cuánticos

Existe un límite fundamental en lo que se puede conocer sobre sistemas a escala atómica y molecular. Esta incertidumbre no siempre se debe al acto de la medición. Otros factores que contribuyen incluyen la incertidumbre en los parámetros del sistema, la incertidumbre funcional que se origina en funciones de entrada y el ruido de los sensores, entre otros. Este indeterminismo ha provocado grandes desafíos en el desarrollo de métodos de control precisos para sistemas a escala atómica. Para abordar la naturaleza probabilística e incierta de estos sistemas, este trabajo propone un nuevo marco de control que considera la representación de los estados del sistema cuántico y la cuantificación de sus propiedades físicas siguiendo un enfoque probabilístico. Nuestro marco es completamente probabilístico. Utiliza la entropía relativa de Shannon de la teoría de la información para diseñar controladores aleatorios óptimos que pueden lograr un resultado deseado en un sistema a escala atómica. Se llevan a cabo dos experimentos para ilustrar la aplicabilidad y eficacia del enfoque propuesto.