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本论文报告了我对两种超导约瑟夫森节量子比特(相位量子比特和rf SQUID磁通量子比特)中宏观量子现象的研究。 在第一章中,我首先简介了约瑟夫森节物理的相关知识,然后介绍利用超导约瑟夫森节构造量子比特的几种思想,并对最近几年相关的实验进展进行了回顾。 在第二章中,我介绍了可调环流大小rf SQUID系统的相关理论。我首先描述了rf SQUID系统的线路特点,介绍了其势能的双势阱结构,并计算了能级和能谱。 在第三章中,我具体介绍了实验装置和测量线路。我首先讲解了稀释制冷机的工作原理,然后介绍了室温下的测量电路,最后详细描述了低温下(制冷机内)的测量线路(以测量rf SQUID系统为例),其中重点介绍了自制铜粉滤波器,样品盒(及内部线路)和电磁屏蔽的相关内容。 在第四章中,我给出在rf SQUID磁通量子比特中的主要测量结果。我首先介绍了基本的测量方法并给出一些基本的实验数据。然后我重点描述了实验上观测到的由于Landau-Zener隧穿而导致的量子干涉条纹,并且介绍了如何用速率方程去模拟分析实验结果。本章最后还简单汇报了实验上观测到的宏观共振隧穿现象。 在第五章中,我描述了在相位量子比特(电流偏置的约瑟夫森节)上做的两个实验。首先我实验并理论研究了在微波辐照下,一个约瑟夫森单节的跳变电流分布中主峰的行为,提出的经典共振模型可以很好的解释实验并可以通过拟合实验数据而定出系统的阻尼因子。然后我详细描述了在一个相位量子比特和一个微观量子二能级耦合的系统中观测到的能谱上的免交叉(能级劈裂大小~400 MHz)及时域上的宏观量子跳跃现象。文中对影响宏观量子跳跃的相关参数(微波功率,偏置电流扫描速率,温度)进行了讨论并给出了直观的物理解释。