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匡森，副教授，中国自动化学会控制理论专业委员会委员、IEEE会员。目前的研究工作集中在量子信息与控制领域，具体的研究方向包括量子系统控制、量子精密测量与传感、量子通信网络等方面。发表论文70多篇，作为第二作者出版专著1部。先后获得中国科学院王宽诚博士后工作奖、安徽省自然科学优秀学术论文一等奖等奖励或荣誉。主要学术交流活动包括：

2010年7月至9月，与香港大学机械工程系James Lam教授进行合作研究；

2014年1月至2015年1月，与澳大利亚新南威尔士大学工程与信息技术学院董道毅教授（现在澳大利亚国立大学）、Ian R. Petersen教授（现在澳大利亚国立大学）进行合作研究；

2015年4月至5月，与香港大学机械工程系Michael Z. Q. Chen教授进行合作研究。

联系方式：

E-mail：skuang@ustc.edu.cn

地址：安徽省合肥市中国科学技术大学西区信息学院自动化系（电二楼）207办公室

研究方向

  • 量子系统控制：研究作为信息载体的微观量子系统的控制方法及其在量子信息技术中的应用，聚焦于Lyapunov控制、最优控制、随机反馈控制、神经网络控制、机器学习（智能优化、强化学习）等方法。
  • 量子精密测量与传感：研究利用能级跃迁、相干叠加、纠缠等量子资源，并借助开环或反馈等控制手段，实现超越或远超经典方法的测量精度，对超高精度定位、无传统导航信号情况下的自主导航、量子网络协议等领域的发展具有重要意义。
  • 量子通信网络：研究具有本质安全性的量子通信网络架构、路由策略，组建绝对安全的数据传输、通信网络，包括量子密钥分发、量子隐形传态（协议优化、量子中继）、远程态制备等技术。
  • 【注：量子信息技术是全球新一轮科技革命飞速发展的颠覆性技术之一，本实验室重点围绕这一新型信息技术领域开展量子信息与控制的相关研究。关于申请本实验室读研的小贴士请参见本页面的“其他”栏目。】

论文著作

论文:

  1. Xiujuan Lu, Sen Kuang. Coherent H^∞ control for linear quantum passive systems with model uncertainties. IET Control Theory & Applications, 2019, 13(5): 711-720. (SCI)
  2. Sen Kuang, Daoyi Dong, Ian R. Petersen. Lyapunov control of quantum systems based on energy-level connectivity graphs. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2019, 27(6): 2315-2329. (SCI)
  3. Sen Kuang, Jiazhen Yan, Shuang Cong. Orbit consensus of quantum networks based on interaction design. Journal of the Franklin Institute, 2018, 355(12): 5114-5134. (SCI)
  4. Sen Kuang, Peng Qi, Shuang Cong. Approximate time-optimal control of quantum ensembles based on sampling and learning. Physics Letters A, 2018, 382(28): 1858-1863. (SCI)
  5. 闫家臻, 匡森*, 陈蒙西, 丛爽. 给定环境下稳定开放量子系统的哈密顿量方法. 控制理论与应用, 2017.11, 34(11): 1506-1513. (EI)
  6. Yanan Liu, Sen Kuang*, Shuang Cong. Lyapunov-based feedback preparation of GHZ entanglement of N-qubit systems. IEEE Transactions on Cybernetics, 2017, 47(11): 3827-3839. (SCI)
  7. Xiaqing Sun, Sen Kuang, Daoyi Dong. Rapid control of two-qubit systems based on measurement feedback. 2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), Banff, Canada, October 5-8, 2017: 310-315. (EI)
  8. Xiaqing Sun, Sen Kuang*, Yanan Liu, Juan Zhou, Shuang Cong. Feedback stabilization of N-dimensional stochastic quantum systems based on bang-bang control. Control Theory and Technology, August 2017, 15(3): 206-218. (This paper is dedicated to Professor Ian R. Petersen on the occasion of his 60th birthday. EI)
  9. Sen Kuang, Daoyi Dong, Ian R. Petersen. Rapid Lyapunov control of finite-dimensional quantum systems. Automatica, 2017, 81: 164-175. (SCI, regular paper)
  10. Juan Zhou, Sen Kuang*, Shuang Cong. Bell state preparation based on switching between quantum system models. Journal of Systems Science and Complexity, 2017.4, 30(2): 347-356. (SCI)
  11. Mengxi Chen, Sen Kuang*, Shuang Cong. Rapid Lyapunov control for decoherence-free subspaces of Markovian open quantum systems. Journal of the Franklin Institute, 2017.1, 354(1): 439-455. (SCI)
  12. Shuang Cong*, Jie Wen, Sen Kuang, Fangfang Meng. Global stabilization control of stochastic quantum systems. SCIENCE CHINA Information Sciences, 2016.11, 59(11): 112502. (SCI)
  13. Shuang Cong*, Jie Wen, Sen Kuang, Fangfang Meng. Global stabilization of an eigenstate for stochastic quantum systems. The 12th IEEE International Conference on Control & Automation, Kathmandu, Nepal, June 1-3, 2016: 966-971. (EI)
  14. Kezhi Li, Hui Zhang, Sen Kuang, Fangfang Meng, Shuang Cong*. An improved robust ADMM algorithm for quantum state tomography. Quantum Information Processing, 2016, 15(6): 2343-2358. (SCI)
  15. Juan Zhou, Sen Kuang*. Feedback preparation of maximally entangled states of two-qubit systems. IET Control Theory & Applications, 2016.2.5, 10(3): 339-345. (SCI)
  16. 宋彩温, 匡森*. 未标定视觉伺服系统的动力学控制. 中国科学技术大学学报, 2015.7, 45(7): 537-545.
  17. 杨诚, 匡森*, 宋彩温. 基于动态BFGS法的无标定视觉伺服控制. 中国科学技术大学学报, 2015.1, 45(1): 1-8.
  18. Xu-Bing Tang, Fang Gao, Yao-Xiong Wang, Sen Kuang, Feng Shuang*. Non-Gaussian quantum states generation and robust quantum non-Gaussianity via squeezing field. Chinese Physics B, 2015.1, 24(3): 034208. (SCI)
  19. Sen Kuang*, Daoyi Dong, Ian R. Petersen. Approximate bang-bang Lyapunov control for closed quantum systems. The 2014 Australian Control Conference, November 17-18, 2014, Canberra, Australia, 124-129. (EI)
  20. Shuang Cong*, Fangfang Meng, Sen Kuang. Quantum Lyapunov control based on the average value of an imaginary mechanical quantity. Proceedings of the 19th IFAC (International Federation of Automatic Control) World Congress, Cape Town, South Africa. August 24-29, 2014, 9991-9997. (EI)
  21. Sen Kuang, Shuang Cong, Feng Shuang. Model transformation-based eigenstate control of quantum systems. The 31th Chinese Control Conference, July 25-27, 2012, Hefei, 7145-7148. (EI)
  22. Fangfang Meng, Shuang Cong, Sen Kuang. Implicit Lyapunov control of multi-control Hamiltonian systems based on state distance. The 10th World Congress on Intelligent Control and Automation, July 6-8, 2012, Beijing, 5127-5132. (EI)
  23. Sen Kuang, Shuang Cong. Transition graph-based control of quantum eigenstates. The 10th World Congress on Intelligent Control and Automation, July 6-8, 2012, Beijing, 1750-1755. (EI)
  24. Yuesheng Lou, Shuang Cong, Jie Yang, Sen Kuang. Path programming control strategy of quantum state transfer. IET Control Theory & Applications, 2011.3, 5(2): 291-298. (SCI)
  25. 匡森, 丛爽. Lyapunov控制设计下混合态量子系统的轨线极限点特征. 第29届中国控制会议论文集, 北京, 2010.7.29-31: 5922-5925. (EI)
  26. Sen Kuang, Shuang Cong. Population control of equilibrium states of quantum systems via Lyapunov method. Acta Automatica Sinica, 2010.9, 36(9): 1257-1263. (EI)
  27. 匡森, 丛爽. 理想条件下混合态量子系统的Lyapunov稳定化策略. 控制与决策, 2010.2, 25(2): 273-277. (EI)
  28. Sen Kuang, Shuang Cong, Yuesheng Lou. Population control of quantum states based on invariant subsets under a diagonal Lyapunov function. The Combined 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference, Shanghai, China, 16-18 Dec. 2009: 2486-2491. (EI)
  29. Sen Kuang, Shuang Cong. Generalized control of quantum systems in the frame of vector treatment. Journal of Control Theory and Applications, 2009.11, 7(4): 395-399. (EI)
  30. Sen Kuang, Shuang Cong. Lyapunov control methods of closed quantum systems. Automatica, 2008.1, 44(1): 98-108. (SCI, regular paper)
  31. 丛爽, 匡森. 量子系统中状态估计方法的综述. 控制与决策, 2008.2, 23(2): 121-126. (EI)
  32. Shuang Cong, Sen Kuang. Quantum control strategy based on state distance. Acta Automatica Sinica, 2007, 33(1): 28-31. (EI)
  33. 匡森, 丛爽. 基于最优搜索步长的封闭量子系统的控制. 中国科学院研究生院学报, 2006.9, 23(5): 601-606.
  34. 匡森, 丛爽. 基于状态间距离的量子系统反馈控制. 第25届中国控制会议论文集, 2006, 8: 1252-1257. (EI)
出版图书:
  1. 丛爽，匡森. 《量子系统控制理论与方法》，中国科学技术大学出版社，2020.

科研项目

  1. 国家自然科学基金项目“高维封闭和随机开放量子系统的快速Lyapunov控制理论与方法研究”；
  2. 国家自然科学基金项目“快速高精密量子层析”；
  3. 安徽省自然科学基金项目“有限维量子系统的快速稳定化策略研究”；
  4. 教育部青年创新基金项目“开放量子系统的反馈控制研究”；
  5. 国家自然科学基金项目“量子系统的李雅普诺夫稳定化控制策略研究”；
  6. 中国科学院王宽诚教育基金会项目“量子系统本征态和平衡态的布居稳定化策略研究”；
  7. 第43批中国博士后科学基金资助项目“基于构造性及向量Lyapunov函数的量子控制方法研究”。

教学

  • 智能控制：自动化系研究生专业课。
  • 自适应控制：自动化系本研贯通课。

获奖情况

  1. “中国系统仿真技术及其应用学术年会”优秀论文证书。
  2. 安徽省第六届自然科学优秀学术论文一等奖。
  3. 中国科学院王宽诚教育基金会人才奖博士后工作奖。
  4. 中国系统仿真技术及其应用学术年会（特邀报告），优秀论文证书。

学生

  • 杨诚
    杨诚（2011-2014） 无标定视觉伺服系统的优化算法研究 阿里巴巴（杭州）
  • 宋彩温
    宋彩温（2012-2015） 未标定视觉伺服系统动力学不确定性及自适应控制方法的研究 北京神舟软件有限公司
  • 吴越
    吴越（2012-2015） 基于时延补偿的机器人无标定视觉伺服研究 中国移动通信集团浙江公司
  • 周娟
    周娟（2013-2016） 基于测量的随机量子系统反馈控制 2015年，获“环球数码卓越奖”研究生奖学金 中国银行（合肥）
  • 刘亚楠
    刘亚楠（2014-2017） 基于测量反馈的随机量子系统纠缠态制备 2016年，获研究生国家奖学金 澳大利亚新南威尔士大学攻读博士学位
  • 祁鹏
    祁鹏（2015-2018） 不确定量子系统的时间最优控制 中兴通讯股份有限公司（南京）
  • 闫家臻
    闫家臻（2015-2018） 基于李雅普诺夫理论的高维封闭量子系统及量子网络系统控制 字节跳动（上海）
  • 孙夏青
    孙夏青（2015-2018） 基于切换策略的随机量子系统反馈稳定化控制 2017年，获中电仪器奖学金 恒生电子有限公司（杭州）
  • 吴本伟
    吴本伟（2016-2019） 机器学习与量子控制 中国科学技术大学攻读博士学位
  • 鲁秀娟
    鲁秀娟（2016-2019） 线性量子系统的鲁棒控制和时滞稳定性 香港大学攻读博士学位
  • 关晓珂
    关晓珂（2017-2020） 量子系统的有限时间控制 腾讯（深圳）
  • 李干
    李干（2018-2021） 量子系统随机控制 中国邮政储蓄银行（合肥）
  • 柳松
    柳松（2018-2021） 智能优化与量子控制 腾讯（深圳）
  • 程鑫
    程鑫（2019-2022） 机器学习与量子控制 百度（北京）
  • 洪海源
    洪海源（2019-2022） 量子精密测量与控制 中国电子科技集团第55研究所（南京）
  • 张玉瑶
    张玉瑶（2020-2023） 机器学习与量子控制
  • 黄天健
    黄天健（2020-2023） 量子精密测量与控制

其他

  • 申请本实验室读研小贴士：
  • (1)本实验室坚持和谐向上的学术氛围，尽力提供相关科研条件和学术指导工作，进入实验室的同学需积极主动从事研究工作。
  • (2)本校研究生学制三年，在本实验室读研需待够三年，请欲混学位的同学勿扰，也请打算以实验室为跳板、先进入实验室再找理由转入其他实验室的同学勿扰。
  • (3)对于表现良好、未来想从事学术研究的同学，可以推荐至国外或香港地区继续读博深造。
  • (4)欢迎对本实验室感兴趣、内心愿意踏实做研究的同学加入本实验室。
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