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Littérature scientifique sur le sujet « Contrôle optimal quantique »
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Articles de revues sur le sujet "Contrôle optimal quantique"
1
Ai, Mingyao, Fei Wang, Jun Yu et Huiming Zhang. « Optimal subsampling for large-scale quantile regression ». Journal of Complexity 62 (février 2021) : 101512. http://dx.doi.org/10.1016/j.jco.2020.101512.
Texte intégral
2
Grigor'ev, P. V., et Yu S. Kan. « Optimal Control of the Investment Portfolio with Respect to the Quantile Criterion ». Automation and Remote Control 65, no 2 (février 2004) : 319–36. http://dx.doi.org/10.1023/b:aurc.0000014729.88225.6f.
Texte intégral
3
Stephen, Bruce, Blair Brown, Andrew Young, Andrew Duncan, Henrique Helfer-Hoeltgebaum, Graeme West, Craig Michie et Stephen D. J. McArthur. « A Quantile Dependency Model for Predicting Optimal Centrifugal Pump Operating Strategies ». Machines 10, no 7 (10 juillet 2022) : 557. http://dx.doi.org/10.3390/machines10070557.
Texte intégralRésumé :
Used in many industrial applications, centrifugal pumps have optimal operating criteria specified at design. These criteria may not be precisely adhered to during operation which will ultimately reduce the life of the asset. Operators would therefore benefit from anticipating how often the design point is deviated from and hence how much asset degradation results. For centrifugal pumps, a novel set of covariates were proposed in this paper which formally partition observed operating zones with an Empirical Bivariate Quantile Partitioned distribution. This captured the dependency relation between operating parameters across plant configurations to predict the component wear that results from particular settings. The effectiveness of this was demonstrated through an operational case study in civil nuclear generation feedwater pumps where corroboration with bearing movements provides an indicator of plant wear. Such a technique is envisaged to inform operators of optimal plant configuration from multiple possibilities in advance of undertaking them.
4
Yang, Guangren, Xiaohui Liu et Heng Lian. « Optimal prediction for high-dimensional functional quantile regression in reproducing kernel Hilbert spaces ». Journal of Complexity 66 (octobre 2021) : 101568. http://dx.doi.org/10.1016/j.jco.2021.101568.
Texte intégral
5
Makoni, Tendai, Delson Chikobvu et Caston Sigauke. « Hierarchical Forecasting of the Zimbabwe International Tourist Arrivals ». Statistics, Optimization & ; Information Computing 9, no 1 (20 janvier 2021) : 137–56. http://dx.doi.org/10.19139/soic-2310-5070-959.
Texte intégralRésumé :
The objectives of the paper is to: (1) adopt the hierarchical forecasting methods in modelling and forecasting international tourist arrivals in Zimbabwe; and (2) coming up with Zimbabwe international tourist arrivals Prediction Intervals (PIs) in Quantile Regression Averaging (QRA) to hierarchical tourism forecasts. Zimbabwe’s monthly international tourist arrivals data from January 2002 to December 2018 was used. The dataset used was before the COVID-19 period and were disaggregated according to the purpose of the visit (POV). Three hierarchical forecasting approaches, namely top-down, bottom-up and optimal combination approaches were applied to the data. The results showed the superiority of the bottom-up approach over both the top-down and optimal combination approaches. Forecasts indicate a general increase in aggregate series. The combined methods provide a new insight into modelling tourist arrivals. The approach is useful to the government, tourism stakeholders, and investors among others, for decision-making, resource mobilisation and allocation. The Zimbabwe Tourism Authority (ZTA) could adopt the forecasting techniques to produce informative and precise tourism forecasts. The data set used is before the COVID-19 pandemic and the models indicate what could happen outside the pandemic. During the pandemic the country was under lockdown with no tourist arrivals to report on. The models are useful for planning purposes beyond the COVID-19 pandemic.
6
Ran, Xu, Chang Xu, Lei Ma et Feifei Xue. « Wind Power Interval Prediction with Adaptive Rolling Error Correction Based on PSR-BLS-QR ». Energies 15, no 11 (4 juin 2022) : 4137. http://dx.doi.org/10.3390/en15114137.
Texte intégralRésumé :
Effective prediction of wind power output intervals can capture the trend of uncertain wind output power in the form of probability, which not only can avoid the impact of randomness and volatility on grid security, but also can provide supportable information for grid dispatching and grid planning. To address the problem of the low accuracy of traditional wind power interval prediction, a new interval prediction method of wind power is proposed based on PSR-BLS-QR with adaptive rolling error correction. First, one-dimensional wind power data are mapped to high-dimensional space by phase space reconstruction (PSR) to achieve data reconstruction and the input and output of the broad learning system (BLS) model are constructed. Second, the training set and the test set are divided according to the input and output data. The BLS model is trained by the training set and the initial power interval of training data is constructed by quantile regression (QR). Then, the error distribution of nonparametric kernel density estimation is constructed at different power interval segments of the interval upper and lower boundaries, respectively, and the corresponding error-corrected power is found. Next, the optimal correction index is used as the objective function to determine the optimal error correction power for different power interval segments of the interval upper and lower boundaries. Finally, a test set is used for testing the performance of the proposed method. Three wind power datasets from different regions are used to prove that the proposed method can improve the average prediction accuracy by about 6–14% with the narrower interval width compared with the traditional interval prediction methods.
7
Zhou, Miao, Jun Liu, Aihong Tang et Xinyu You. « Capacity Demand Analysis of Rural Biogas Power Generation System with Independent Operation Considering Source-Load Uncertainty ». Energies 17, no 8 (15 avril 2024) : 1880. http://dx.doi.org/10.3390/en17081880.
Texte intégralRésumé :
With the greatly increased penetration rate of wind power, photovoltaic, and other new energy sources in the power system, the proportion of controllable units gradually decreased, resulting in increased system uncertainty. The biogas power generation system can effectively alleviate the pressure caused by source-load uncertainty in such high-permeability systems of new energy sources such as wind power and photovoltaic. Hence, from the perspective of the power system, this paper introduces a capacity demand analysis method for a rural biogas power generation system capable of independent operation amidst source-load uncertainty. To enhance the depiction of pure load demand uncertainty, a scene set generation method is proposed, leveraging quantile regression analysis and Gaussian mixture model clustering. Each scene’s data and probability of occurrence elucidate the uncertainty of pure load demand. An integrated optimal operation model for new energy and biogas-generating units, free from energy storage capacity constraints, is established based on the generated scenario set. Addressing considerations such as biogas utilization rate and system operation cost, a biogas storage correction model, utilizing the gas storage deviation degree index and the cost growth rate index, is developed to determine biogas demand and capacity. The example results demonstrate the significant reduction in gas storage construction costs and charging and discharging imbalances achieved by the proposed model while ensuring systemic operational cost effectiveness.
8
Dimandja, Antoine Okitandjate, Léon Okenge, Octavie Lunguya, Albert Mwembo, Aaron Aruna, Luingi Minikulu, Jacques-Franck Bitilasi et al. « Déterminants de la morbidité et de la mortalité due au choléra à Lubumbashi, République démocratique du Congo : étude cas-témoins non appariée ». European Scientific Journal, ESJ 18, no 21 (30 juin 2022) : 65. http://dx.doi.org/10.19044/esj.2022.v18n21p65.
Texte intégralRésumé :
Le choléra est endémo-épidémique dans la ville de Lubumbashi, en République Démocratique du Congo. En raison de son importance en termes de morbidité et de mortalité, le choléra constitue un véritable problème de santé publique. L'objectif de notre étude était de décrire le profil clinique, épidémiologique, biologique et thérapeutique des patients cholériques et d'identifier les déterminants de la morbidité et de la mortalité due au choléra dans la ville de Lubumbashi. Il a été retenu 386 cas et 386 témoins dans les unités de traitement et les centres de santé de janvier 2017 à décembre 2020. Les cas positifs répondaient à la définition du ministère de la santé : " toute personne, âgée de 2 ans et plus pendant l'épidémie, présentant au moins trois selles liquides par jour, avec ou sans vomissements ; ou tout décès par diarrhée aiguë ". Nous avons utilisé une enquête structurée. L'Odds Ratio quantifie la force de l'association. Régression logistique avec STATA 12 pour les analyses statistiques. En plus, QGIS 3.12 et Excel 2017, étaient utilisés pour générer les Figures et les Tableaux des résultats. Le seuil de signification statistique a été fixé à 5% et IC95% était utilisé. 5 112 cas et 146 décès, soit un taux de létalité de 2,9%. Par rapport aux témoins, déterminants significativement associés (P<0,05) au choléra : sexe masculin (OR =1,41 [1,04-1,89]), niveau d'éducation inférieur ou égal à 6 ans de scolarité (OR= 1,64 [1.05-2.54]), contact connu avec un cas de choléra, OR=5.9 [2.60-13.67], utilisation de récipients non-latrines (OR=2.1 [1.5-3.0]), méconnaissance des moments critiques de lavage des mains (OR=1.46 [1.08-1.98]). Pour les décès, les déterminants étaient statistiquement associés (P<0,05) : Déshydratation sévère (OR = 2,67 [1,45-4,34]), délai de plus de 24 heures entre l'apparition des signes et le traitement (OR=2,23 [1,22-4,05]) et niveau d'éducation plus de 6 ans de scolarité (OR= 0,39 [0,21-0,71]). L‘identification des déterminants du choléra et des décès dans la ville de Lubumbashi est une étape importante pour revoir les politiques, les plans opérationnels et développer des stratégies efficaces, appropriées et optimales pour le contrôle du choléra.
Cholera is endemo-epidemic in the city of Lubumbashi, Democratic Republic of Congo. Due to its importance in terms of morbidity and mortality, cholera is a real public health problem. This paper focuses on describing the clinical, epidemiological, biological, and therapeutic profile of cholera patients and identifying the determinants of cholera morbidity and mortality in the city of Lubumbashi. 386 cases and 386 controls were retained in the treatment units and health centers from January 2017 to December 2020. Positive cases met the Ministry of Health criteria: "any person, 2 years of age and older during the epidemic, presenting at least three loose stools per day, with or without vomiting; or any death from acute diarrhoea". A structured survey was used. The Odds Ratio quantifies the strength of association. Logistic regression with STATA 12 was used for the statistical analysis. Moreover, QGIS 3.12 and Excel 2017 were used to generate figures and tables of the results of the study. The threshold of statistical significance was set at 5% and 95% CI was used. There were 5,112 cases and 146 deaths, a case fatality rate of 2.9%. Compared to controls, determinants were significantly associated (P<0.05) with cholera: male sex (OR =1.41 [1.04-1.89]), education level less than or equal to 6 years of schooling (OR= 1.64 [1.05-2. 54]), known contact with a cholera case (OR=5.9 [2.60-13.67]), use of non-latrine containers (OR=2.1 [1.5-3.0]), and lack of awareness of critical hand washing times (OR=1.46 [1.08-1.98]). For death, the determinants are statistically associated (P<0.05) with cholera: Severe dehydration (OR = 2.67 [1.45-4.34]), delay of more than 24 hours between onset of signs and treatment (OR=2.23 [1.22-4.05]), and level of education more 6 years of schooling (OR= 0.39 [0.21-0.71]). Determining the determinants of cholera and death in the city of Lubumbashi is an important step towards revisiting policies, operational plans, and in developing effective, appropriate, and optimal strategies for cholera control.
9
Li, Lin, Hua Wang, Yepeng Liu et Fan Zhang. « Probabilistic interval prediction method based on shape‐adaptive quantile regression ». Expert Systems, 21 mars 2024. http://dx.doi.org/10.1111/exsy.13585.
Texte intégralRésumé :
AbstractThis article introduces customized screening ensemble with shape‐adaptive quantile regression (CseAQR), a novel probabilistic interval forecasting method built upon the quantile regression model. CseAQR utilizes ensemble learning to perform adaptive quantile regression prediction, which can handle the heteroscedasticity feature in time series data by using a weighted adaptive allocation loss function to enhance the adaptability of the basic quantile regression model on the dataset. The model performance predictor is used to select the optimal ensemble learner combination, assign reasonable adaptive weights to it, and obtain a preliminary prediction interval through weighted aggregation. Combining ensemble learners not only improves the accuracy and robustness of prediction intervals but also ensures the commutativity required for conformal prediction. Finally, the conformal prediction method is applied to locally adjust the prediction interval, constructing a more consistently aligned prediction interval with the actual data on a narrower basis.
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Petrov, Mikhail, Igor Radchenko, Damian Steiger, Renato Renner, Matthias Troyer et Vadim Makarov. « Independent quality assessment of a commercial quantum random number generator ». EPJ Quantum Technology 9, no 1 (27 juin 2022). http://dx.doi.org/10.1140/epjqt/s40507-022-00136-z.
Texte intégralRésumé :
AbstractWe reverse-engineer, test and analyse hardware and firmware of the commercial quantum-optical random number generator Quantis from ID Quantique. We show that $>99\%$ > 99 % of its output data originates in physically random processes: random timing of photon absorption in a semiconductor material, and random growth of avalanche owing to impact ionisation. Under a strong assumption that these processes correspond to a measurement of an initially pure state of the components, our analysis implies the unpredictability of the generated randomness. We have also found minor non-random contributions from imperfections in detector electronics and an internal processing algorithm, specific to this particular device. Our work shows that the design quality of a commercial quantum-optical randomness source can be verified without cooperation of the manufacturer and without access to the engineering documentation.
Thèses sur le sujet "Contrôle optimal quantique"
1
Liu, Kaipeng. « Contrôle quantique optimal et robuste dans des systèmes de petite dimension ». Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCK045.
Texte intégralRésumé :
La théorie du contrôle optimal (OCT) est une méthode pour obtenir les solutions optimales de systèmes quantiques contrôlés par des champs externes, fournissant un ensemble puissant d'outils et de concepts. L'un des objectifs de la thèse est d'adapter la technique OCT dans des systèmes quantiques à deux et trois états en tenant compte des pertes et de la robustesse, ce qui est primordial pour la mise en œuvre de techniques de contrôle dans une large classe de plateformes.Sur la base de techniques d'ingénierie inverse et du principe du maximum de Pontryagin (PMP), nous établissons et testons les différentes stratégies optimales montrant comment contrôler le transfert dans des systèmes quantiques à trois niveaux en considérant des solutions optimales en énergie et en temps minimum en tenant compte des pertes. Ces résultats montrent en particulier que le passage adiabatique habituel dans de tels systèmes, connu sous le nom de passage adiabatique Raman stimulé (STIRAP), qui conduit à un transfert imparfait, peut être rendu exact, réalisant ainsi le passage exact de Raman stimulé (STIREP) tout en réduisant l'énergie et la durée des contrôles.Un des objectifs consiste à développer une nouvelle technique qui permet de combiner robustesse et optimisation. Plutôt que d'utiliser une procédure d'optimisation directe comme la technique OCT, nous développons une technique d'optimisation géométrique qui permet de dériver des solutions optimales et robustes à partir d'une optimisation inverse. La méthode appelée optimisation inverse robuste (RIO) permet d'obtenir des trajectoires numériques qui peuvent être rendues aussi précises que nécessaire. La méthode est polyvalente et peut être appliquée à divers types d'erreurs et de problèmes de contrôle quantiqueOptimal control theory (OCT) is the basic and comprehensive method to obtain the optimal solutions of quantum systems controlled by external fields. It provides a powerful set of tools and concepts. One of the goals of the thesis is to design the technique of OCT in two- and three-state quantum systems taking into account losses and robustness, which is of primary importance for the implementation of control techniques in a broad class of platforms.Based on inverse-engineering techniques and the Pontryagin maximum principle (PMP), we establish and test the different optimal strategies showing how to control the transfer in three-level quantum systems considering energy- and time-minimum optimal solutions taking into account losses. These results, in particular, show that the usual adiabatic passage in such systems, known as stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP), which leads to imperfect transfer, can be made exact thus achieving stimulated Raman exact passage (STIREP) while reducing the energy and the duration costs respectively of the controls.We next combine robustness with optimization. Instead of using a direct optimization procedure from OCT, we develop a technique of geometric optimization that allows the derivation of optimal and robust solutions from an inverse optimization. The method named robust inverse optimization (RIO) allows one to obtain numerical trajectories that can be made as accurate as required. The method is versatile and can be applied to various types of errors and of quantum control problems
2
Kontz, Cyrill. « Contrôle Optimal de la Dynamique Dissipative de Systèmes Quantiques ». Phd thesis, Université de Bourgogne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325098.
Texte intégralRésumé :
On étudie le contrôle de systèmes quantiques en dimension finie soumis à des champs laser externes. Après avoir examiné l'exemple concret de l'alignement d'une molécule diatomique en milieu dissipatif, on s'intéresse au problème spécifique du contrôle optimal, où l'objectif est d'amener le système d'un état initial à un certain état final tout en minimisant une fonctionnelle de coût. Le principe du maximum de Pontryagin (PMP) fournit les conditions nécessaires d'optimalité, en établissant que toute trajectoire optimale est la solution extrémale d'un problème étendu de structure Hamiltonienne. Dans ce contexte, on procède à l'analyse de deux systèmes particuliers. Le premier est un système dissipatif à 2 niveaux, dont on souhaite déterminer l'ensemble des trajectoires en temps minimum; le second est un système conservatif à 3 niveaux non complètement contrôlable, où une mesure projective permet d'assister le processus de contrôle.
3
Hamraoui, Khalid. « Contrôle quantique de la rotation moléculaire et de processus de Résonance Magnétique Nucléaire ». Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCK020/document.
Texte intégralRésumé :
L’objectif de cette thèse est d’appliquer des méthodes de contrôle quantique pour manipuler la dynamique rotationnelle de molécules et améliorer l’efficacité de processus en résonance magnétique nucléaire.Ces techniques ont été utilisées théoriquement et expérimentalement pour contrôler l’orientation d’une molécule toupie symétrique à l’aide de champ THz. Cette étude a été généralisée à une grande distance d’interaction entre le champ et l’échantillon. Dans ce cas, la molécule ne peut plus être considérée comme isolée. Nous avons également montré jusqu'à quel point l’évolution temporelle du degré d’orientation pouvait être mise en forme. Des méthodes de contrôle optimal ont permis de déterminer le champ THz pour atteindre cet état à la fois à températures nulle et non-nulle. Un autre chapitre présente un nouvel algorithme d’optimisation pour les dynamiques périodiques. Cet algorithme est appliqué à la maximisation du SNR en RMN. Un dernier chapitre est dédié à un article de vulgarisation sur l’effet de la raquette de tennis. Cet effet géométrique peut être observé dans tout corps rigide suffisamment asymétriqueThe goal of this thesis is to apply quantum control techniques to manipulate molecular rotation and to enhance the efficiency of processes in Nuclear Magnetic Resonance.These techniques have been used theoretically and experimentally to control the orientation of a symmetric top molecule by means of THz laser fields. This study has been extended to the case of a long interaction distance between the field and the sample. In this case, the molecule cannot be approximated as isolated. We have also shown the extend to which the time evolution of the degree of orientation can be shaped. Optimal control techniques were used to design the THz field which allows to reach the corresponding dynamics, both at zero and non zero temperatures. Another chapter proposes a new optimization algorithm in the case of periodic quantum dynamics. We apply this algorithm to the maximization of the SNR in NMR. A last chapter is dedicated to a popular paper about the tennis racket effect. This geometric effect can be observed in any asymetric rigid body
4
Salomon, Julien. « Contrôle en chimie quantique : conception et analyse de schémas d'optimisation ». Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066354.
Texte intégral
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Van, Damme Léo. « Contrôle optimal de la dynamique des spins : applications en résonance magnétique nucléaire et information quantique ». Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS045/document.
Texte intégralRésumé :
L’objectif de cette thèse est d’appliquer des méthodes de contrôle optimal en réso- nance magnétique nucléaire et en information quantique. Dans un premier temps, on introduit les domaines étudiés et la dynamique des modèles traités. On donne les outils nécessaires pour appliquer le principe du maximum de Pontryagin ainsi qu’un algorithme d’optimisation appelé GRAPE.Le premier travail consiste à appliquer le PMP pour contrôler une chaîne de trois spins inégalement couplés. On étudie ensuite un problème de physique classique appelé "l’effet de la raquette de tennis", qui est un phénomène non-linéaire du modèle de la toupie d’Euler. On se sert de cette étude pour déterminer des lois de commande d’un système quantique à deux niveaux dans le chapitre suivant. Le dernier chapitre présente une méthode numérique qui permet d’améliorer la robustesse d’une porte NOT et de tester la pertinence de différentes approches analytiques déjà développées dans la littératureThe goal of this thesis is to apply the optimal control theory to Nuclear Magnetic Resonance and Quantum Information. In a first step, we introduce the different topics and the dynamics of the analyzed systems. We give the necessary tools to use the Pontryagin Maximum Principle, and also an optimization algorithm, namely GRAPE.The first work is an application of the PMP to the control of a three-spin chain with unequal couplings. We continue with the study of a classical problem called "the tennis racket effect", which is a non-linear phenomenon occuring during the free rotation of a three-dimensional rigid body. We use the results in the following chapter to determine some control laws for a two- level quantum system. The last chapter presents a numerical method which aims at improving the robustness of a quantum NOT gate and at investigating the efficiency of different analytical approaches proposed in the literature
6
Ansel, Quentin. « Optimal control of inhomogeneous spin ensembles : applications in NMR and quantum optics ». Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK050/document.
Texte intégralRésumé :
L’objectif de cette thèse est d’appliquer la théorie du contrôle optimal à la dynamique d’ensembles inhomogènes de spins. La première partie est dévouée au contrôle d’un ensemble de spins couplé à une cavité. La théorie est introduite en détail, et une méthode générale pour contrôler efficacement les spins est présentée. Plusieurs pulses sont déterminés dans les régimes de bonne et de mauvaise cavité. De même, les fonctions non linéaires généralisées sont utilisées afin de déterminer des approximations simples. Dans un second temps, le problème de la maximisation du Signal-sur-Bruit d’un écho de spin est abordé, et des conditions d’optimisations sont établies. Il est montré que les nouveaux pulses sont supérieurs à ceux de l’état de l’art, en termes de fidélité et d’augmentation du Signal-sur-Bruit. Par ailleurs, ils permettent d’explorer de nouvelles situations (e.g. mesure de FID (Free Induction Decay) en CQED avec un taux de perte de cavité plus long que T2∗). La seconde partie est dévouée à des problèmes de RMN/IRM standard. Deux situations de "sélectivité" sont étudiées. La première consiste à déterminer le pulse le plus court qui produit la transformation la plus sélective par rapport aux offsets. Dans le cas ultra-sélectif, la solution optimale est un arc singulier d’amplitude constante. Cependant, si des contraintes de robustesse sont ajoutées, la solution optimale peut-être un arc régulier. La seconde est celle de l’optimisation de base de données pour des expériences de MR-fingerprinting. Dans ce cas, un champ de contrôle est conçu pour générer une base de données "d’empreinte digitale" qui maximise le processus de reconnaissance entre spins de paramètres différentsThe goal of this thesis is to apply optimal control theory to the dynamics ofinhomogeneous spin ensembles. The first part focuses on the control of a spin ensemble coupled to a cavity. The theory is introduced in detail, and a general method to efficiently control spins ispresented. Several pulses are derived in the bad/good cavity regimes using numerical optimal control techniques. Additionally, non-linear generalized functions are used in order to derivesimple approximated solutions. In a second step, the problem of spin echo Signal to Noise Ratio maximization is investigated, and maximization conditions are derived. It is shown that new pulses are superior to state-of-the-art square pulses in terms of fidelity and SNR maximization. Moreover, they allow us to explore new situations (e.g. Free Induction Decay measurementsin cavity-QED with a cavity damping longer than T2∗). The second part focuses on standard NMR/MRI problems. Two distinct situations of selectivity are investigated. The first one consists of determining the time minimum pulse which produces the most offset-selective transformation. In the ultra-selectivity case, the optimal solution is a singular arc of constant amplitude. However,if additional robustness constraints are taken into account, the optimal solution can be a regular arc. The second situation is the optimization of databases for MR-fingerprinting experiments. In this case, a control field is designed so that it generates a fingerprint database which maximizesthe recognition process between several spins with different parameters
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Ben, Haj Yedder Adel. « Optimisation numérique et contrôle optimal : applications en chimie moléculaire ». Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005677.
Texte intégralRésumé :
Ce travail porte, pour l'essentiel, sur l'application des méthodes de contrôle et d'optimisation au contrôle par laser des systèmes moléculaires. La partie principale (Chapitre 1 à 6) est consacrée à l'étude du contrôle par laser de l'orientation moléculaire. Il s'agit de trouver un champ laser capable d'orienter une molécule linéaire le long de l'axe de ce laser. Le premier chapitre présente une introduction générale et passe en revue l'ensemble des méthodes d'optimisation utilisées pour le résoudre. Les chapitres suivants présentent avec plus de détails les différentes méthodes utilisées pour le problème de contrôle par laser (Chapitres 2 et 3) et les principaux résultats obtenus (Chapitres 4,5 et 6).Dans le Chapitre 7, on présente des résultats préliminaires sur un autre problème de contrôle par laser utilisant les mêmes outils que ceux présentés dans le premier chapitre. Ce problème concerne l'optimisation de la génération d'harmoniques hautes (HHG) par un atome d'hydrogène excité par un champ laser dans le but de favoriser la création d'un champ laser ultra-court (laser attoseconde).
Dans le Chapitre 8, on présente des outils numériques développés spécifiquement pour traiter des problèmes d'optimisation de géométrie pour la chimie moléculaire.
Dans ce problème on cherche à optimiser la position de N particules dont l'énergie d'interaction est donnée (entre autres) par le potentiel de Lennard-Jones.
Enfin, le chapitre 9 est consacré à des résultats théoriques sur le problème Optimized Effective Potential (OEP) pour la minimisation de l'énergie de Hartree-Fock.
Dans ce problème on se pose la question de la validité de la simplification qui consiste à remplacer les équations de Hartree-Fock par des équations aux valeurs propres plus simples.
8
Lapert, Marc. « Développement de nouvelles techniques de contrôle optimal en dynamique quantique : de la Résonance Magnétique Nucléaire à la physique moléculaire ». Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728830.
Texte intégralRésumé :
L'objectif de cette thèse est d'appliquer la théorie du contrôle optimal à la dynamique de systèmes quantiques. Le premier point consiste à introduire dans le domaine du contrôle quantique des outils de contrôle optimal initialement développés en mathématique. Cette approche a ensuite été appliquée sur différent types de systèmes quantiques décrit par une grande ou une petite dimension. La première partie du manuscrit introduit les différents outils de contrôles utilisés avec une approche adaptée à un public de physiciens. Dans la seconde partie, ces techniques sont utilisées pour contrôler la dynamique des spins en RMN et IRM. La troisième partie s'intéresse au développement de nouveaux algorithmes itératifs de contrôle optimal appliqués au contrôle par champ laser de la dynamique rotationnelle des molécules linéaires en phases gazeuse ainsi qu'au développement d'une stratégie de contrôle simple permettant de délocaliser une molécule dans un plan. La quatrième partie traite le contrôle en temps minimum d'un condensat de Bose-Einstein à deux composantes. La dernière partie permet de comparer qualitativement et quantitativement les différentes méthodes de contrôle optimal utilisées. Les seconde et troisième parties ont également bénéficier de l'implémentation expérimentale des solutions de contrôle optimal obtenues.
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Chenel, Aurélie. « Dynamique et contrôle de systèmes quantiques ouverts ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01061945.
Texte intégralRésumé :
L'étude des effets quantiques, comme les cohérences quantiques, et leur exploitation en contrôle par impulsion laser constituent encore un défi numérique pour les systèmes de grande taille. Pour réduire la dimensionnalité du problème, la dynamique dissipative se focalise sur un sous-espace quantique dénommé 'système', qui inclut les degrés de liberté les plus importants. Le système est couplé à un bain thermique d'oscillateurs harmoniques. L'outil essentiel de la dynamique dissipative est la densité spectrale du bain, qui contient toutes les informations sur le bain et sur l'interaction entre le système et le bain. Plusieurs stratégies complémentaires existent. Nous adoptons une équation maîtresse quantique non-markovienne pour décrire l'évolution de la matrice densité associée au système. Cette approche, développée par C. Meier et D.J. Tannor, est perturbative en fonction du couplage entre le système et le bain, mais pas en fonction de l'interaction avec un champ laser. Le but est de confronter cette méthodologie à des systèmes réalistes calibrés par des calculs de structure électronique ab initio. Une première étude porte sur la modélisation du transfert d'électron ultrarapide à une hétérojonction oligothiophène-fullerène, présente dans des cellules photovoltaïques organiques. La description du problème en fonction d'une coordonnée brownienne permet de contourner la limitation du régime perturbatif. Le transfert de charge est plus rapide mais moins complet lorsque la distance R entre les fragments oligothiophène et fullerène augmente. La méthode de dynamique quantique décrite ci-dessus est ensuite combinée à la Théorie du Contrôle Optimal (OCT), et appliquée au contrôle d'une isomérisation, le réarrangement de Cope, dans le contexte des réactions de Diels-Alder. La prise en compte de la dissipation dès l'étape d'optimisation du champ permet à l'algorithme de contrôle de contrer la décohérence induite par l'environnement et conduit à un meilleur rendement. La comparaison de modèles à une et deux dimensions montre que le contrôle trouve un mécanisme adapté au modèle utilisé. En deux dimensions, il agit activement sur les deux coordonnées du modèle. En une dimension, le décohérence est minimisée par une accélération du passage par les états délocalisés situés au-dessus de la barrière de potentiel.
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Jandura, Sven. « Optimized quantum gates for neutral atom quantum computers ». Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAF027.
Texte intégralRésumé :
Les atomes neutres sont récemment apparus comme une plate-forme compétitive pour l'informatique quantique. Le développement de portes quantiques intriquées de haute délité est la clé du succès de cette plateforme. Dans cette thèse, nous développons plusieurs protocoles nouveaux et optimisés pour l'implémentation de portes quantiques à deux et plusieurs qubits sur des atomes neutres. Nous introduisons la famille des protocoles temps-optimaux, qui implémentent une porte quantique donnée aussi rapidement que possible en appliquant une impulsion laser unique avec une phase dépendant du temps. Nous explorons également les protocoles de portes qui sont particulièrement robustes face à certaines sources d'erreurs expérimentales, et les portes qui sont optimisées pour leur utilisation dans un code de correction d'erreur quantique. En n, nous proposons deux nouveaux protocoles pour implémenter des portes multi-qubits non-locales sur des atomes neutres couplés à un mode de cavité commun qui peut être implémenté simplement par un pilotage classique de la cavité. Les résultats de cette thèse permettent d'obtenir des portes quantiques plus simples, de meilleure qualité et plus robustes sur des atomes neutres, et constituent une étape vers la réalisation de la vision d'un ordinateur quantiqueNeutral atoms have recently emerged as a competitive platform for quantum computing. The development of high delity entangling quantum gates is a key to success of this platform. In this thesis, we develop several new and optimized protocols for the implementation of two- and multi-qubit quantum gates on neutral atoms. We introduce the family of time-optimal protocols, which implement a given quantum gate as fast as possible by applying a single laser pulse with a time-dependent phase. We also explore gate protocols which are particularly robust against certain experimental error sources, and gates which are optimized for their use in a quantum error correction code. Finally, we propose two new protocols to implement non-local multi-qubit gates on neutral atoms coupled to a common cavity mode which can be implemented simply by a classical drive of the cavity. The results of this thesis allow for simpler, higher quality, and more robust quantum gates on neutral atoms, and constitute a step towards realizing the vision of a quantum computer
Actes de conférences sur le sujet "Contrôle optimal quantique"
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Kianinejad, Amir, Amir Salehi, Hamed Darabi, Rohan Thavarajah et Nick Ruta. « Optimal Horizontal Well Placement with Deep-Learning-Based Production Forecast in Unconventional Assets ». Dans SPE Annual Technical Conference and Exhibition. SPE, 2022. http://dx.doi.org/10.2118/210177-ms.
Texte intégralRésumé :
Abstract Horizontal wells placement and production forecast of unconventional assets play critical roles in the success or failure of any given operation. Traditional reservoir simulation workflows are ineffective for unconventional assets and often lead to erroneous results in addition to being both cost- and time-prohibitive. This paper presents a streamlined data-driven workflow of optimal horizontal target placement in unconventionals coupled with deep-learning (DL) techniques to accurately forecast production rates. The presented framework relies on automated geologic and engineering workflows to map remaining oil, advanced algorithms to perform an optimized global search with 3D pay tracking, and statistical and DL-based techniques to assess neighborhood performance and geologic risks. The workflow handles multiple types of constraints, including configuration constraints like length, azimuth, and deviation range, as well as path constraints like zone, baffle, and fault-surface crossing. For production forecasting, we developed an Encoder-Decoder Long Short-Term Memory Networks (LSTM) architecture. The model combines three types of inputs, and the output is multi-step multiphase forecasts. The input data for each well consists of time-variant information (i.e., historical production), static well features (e.g., geology and spacing parameters), and known-in-advance control variables. In addition, we use quantile regression to estimate the confidence interval around the forecasts. The post-prediction process then aggregates the results by combining economic analysis, risk assessment, and operational restrictions. We successfully deployed this technology to a giant unconventional play in North America with more than 4000 wells. We identified an inventory of 700 potential horizontal targets with optimized completion design; 90 of them were in the low-risk category with estimated additional reserves of 55.6 MMSTB. After establishing a database of tens of thousands of historical hydraulic fractures using advanced data mining techniques, we defined key impacting features using advanced feature engineering techniques (combining key fracture features as well as deconvoluting geological effects using unsupervised learning). We then developed a predictive DL model using selected features and quantified the impact of each feature on the production of each well. Moreover, the model generates a probabilistic production forecast that allows operators to model future activities. This technology provides a robust, streamlined, fast, and accurate approach to identifying optimal horizontal well targets as well as examining historical hydraulic fracturing performance, using state-of-the-art machine learning workflows augmented by domain expertise. It provides a domain-infused feature engineering process, absorbed by an explainable DL architecture. It uncovers non-linear dependences on well features and provides fast prediction and uncertainty quantification.