现代工业的发展使得人们需要越来越小的集成电路块,因而就要提高印刷术,来获得更小的像素,更大的分辨力.光刻(又称光学制版)技术就是适应这一需要产生的.该文研究了用不同量子态的光进行光刻的情况,并对量子态的制备进行了初步的探讨,得出了一些有意义的结论.第一章简要介绍了经典光刻和量子光刻的基本理论以及最近关于量子光刻的主要成果,为以下几章的研究工作奠定理论基础.并指出:一般的量子光刻法可以获得N倍于经典光刻方法的分辨力.第二章介绍了我们提出的光刻方法,即:N-光子非最大纠缠态(NMES态)的量子光刻方法.有如下几个创新点:1.把最大纠缠态的光刻方法推广到非最大纠缠态;2.提出了两入射光量子态的局域纠缠和非局域纠缠的概念;3.发现增加两入射光的非局域纠缠度可以增加曝光函数的幅度,因而改变两入射光的非局域纠缠度可以操纵和控制曝光率的振幅;4.发现两入射光的局域纠缠能提高量子光刻的有效瑞利分辨力到λ/8N,为经典光刻方法分辨力的2N倍.从而可以在相同的表面上成像4N<2>倍经典所能成像的像素,使芯片大小减为原来的1/4N<2>.因而是对量子光刻术的一个很大改进.5.成功地实现了正弦斑图量子模拟,从而使制版弯曲的电路成为可能.第三章我们研究了利用纠缠相干态的量子光刻方法.计算了感光胶质在双模纠缠相干态中的曝光率,发现增加相干态的幅度或感光胶质的多光子吸收特性能够提高感光胶质的曝光率和曝光图案的对比度.值得一提的是这种态的制备相对来说较容易,因而具有更大的潜在价值.第四章我们对态的制备方案作了一些研究,并提出只需少于或等于(d-1)×O(n<2>)的数目的单量子比特操作和CNOT门就可以实现以n-粒子经典态为初态对任意n-粒子d-维叠加态的制备,同时给出了具体方案和相应的量子线路.第二,三,四章是该工作的创新之处.第五章我们对该文的工作进行了简要的总结,并对这一研究领域的发展前景作了简要的展望.