论文部分内容阅读
随着量子信息技术的发展,量子计算表现出来的巨大潜力让科学家们鼓舞。科学家及工程师们构想一种全新的信息处理机制,它的性能将呈指数倍数增长,远胜当前的计算机。由于超导量子比特(SQUBIT)具有强耦合的特点,很容易利用电感、电容和传输线实现复杂拓扑结构的多能级系统;并且它具有宏观尺寸的特点,很容易利用现有的微纳加工平台实现集成。近些年来,基于约瑟夫森结的SQUBIT表现出来的宏观量子效应引起了人们的广泛关注,它被认为是一种可以实现量子计算的有前景的途径。 与以往的不同,研究一个基于约瑟夫森结的SQUBIT与缀饰场相互作用形成多能级的缀饰SQUBIT。考虑将缀饰SQUBIT与单个控制场相互作用形成一个([Ⅰ])-型三能级系统,并研究在强控制场作用下的电磁诱导透明(EIT)现象,以及缀饰场和控制场的失谐对EIT现象的影响。在这个基础上,考虑将缀饰SQUBIT与两个控制场相互作用形成一个倒 Y-型四能级系统,同样,也分析了缀饰场和控制场对这个系统的EIT现象的影响,并且研究了打开控制场时的瞬态演化过程。 通过半经典的方法研究缀饰SQUBIT,发现缀饰场的开关效应:通过改变缀饰场的失谐量,可以使系统在EIT和电磁诱导吸收(EIA)之间转换。对于倒Y-型四能级系统,关闭其中一个控制场,可以使四能级系统退化为经典的Λ-型三能级系统或([Ⅰ])-型三能级系统。同时,控制场的强度影响EIT现象的产生与否,控制场的失谐量也对EIT现象产生明显的影响。最后,通过研究倒Y-型四能级系统的瞬态演化过程,发现系统在几百纳秒内能够趋于稳定,对探测场表现出吸收或透明。这让人们看到了研制新的量子存储器件的希望。 本文的主要内容和结构如下:第一章主要介绍研究背景及个人工作;第二章主要介绍基本概念及本论文使用到的研究方法;第三章主要介绍基于缀饰SQUBIT的([Ⅰ])-型三能级系统;第四章主要介绍基于缀饰SQUBIT的倒Y-型四能级系统;最后一章是总结。