可扩展超导量子计算体系中的退相干

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该论文研究了由一个电感耦合的两个约瑟夫森电荷量子比特系统的退相干问题.根据所针对的量子计算方案特殊的结构我们考虑了由外加磁通量引起的耗散效应.这种噪音是由提供磁通量的因操作而引入的外界电路阻抗而引起的.根据前人较成熟的理论工作,环境被看作是一个与所考虑体系弱相互作用的谐振子库.根据噪音的关联长度环境被分为两种情况来讨论:两个比特各耦合到自己的谐振子库和两个比特耦事到同一个谐振子库.作为研究工作的基础,前几章主要回顾了关于量子计算、退相干、主方程以及超导约瑟夫森结量子计算方面的一些基本知识.最后两章给出了该论文主要的研究方法和结果,主要是:首先,利用Bloch-Redfield方法研究了分别制备在一个本征态和一个由本征态叠加而构成的纯态里的耦合系统在极低温和有限温度的耦散动力学机制.从该耦合体系在环境作用下演化的耦散动力学特性发现耦合到两个库情况下的耦散效应比一个库的情况更为强烈.作为较有意义的结果,在该量子计算方案里由外界电路引起的整体耦散效应比以前提出来的(两比特之间不同耦合方式的)方案中效应更为突出.通过研究退相干率分别与温度和两个比特之间耦合参数之间的关系进一步验证了两比特体系的退相干特性.
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