【摘 要】
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本论文在考虑环境相干性影响的情况下,讨论了量子系统与环境之间的能量交换。在已有工作的启发下,本文以时间局域的（time-convolutionless, TCL）主方程为工具,研究在环境相干时间内,二能级系统和谐振子系统与环境间的热交换以及热平衡的形成过程。利用两种快速量子操控方法:量子芝诺效应和量子bang-bang操控,本文进一步研究了利用bang-bang操控控制谐振子热力学性质的方案。从实
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本论文在考虑环境相干性影响的情况下,讨论了量子系统与环境之间的能量交换。在已有工作的启发下,本文以时间局域的（time-convolutionless, TCL）主方程为工具,研究在环境相干时间内,二能级系统和谐振子系统与环境间的热交换以及热平衡的形成过程。利用两种快速量子操控方法:量子芝诺效应和量子bang-bang操控,本文进一步研究了利用bang-bang操控控制谐振子热力学性质的方案。从实用的角度出发,利用bang-bang进行热力学操控可以快速地控制谐振子能量。进而,本文选择超导量子器件作为具体的物理系统,继续在量子理论的框架下进行系统环境能量交换的研究。在研究超导量子系统的过程中,本文对已有的磁通量子比特与电磁场相互作用模型做出修正,并利用超导量子比特讨论了一系列量子相干现象,例如在二能级跃迁过程中的多光子共存和电磁场诱导的量子芝诺效应。另一方面,确定性的纠缠光源一直以来都是量子信息科学中的一个重要问题。本论文基于量子点确定性纠缠光源的一系列工作,利用电光调制进行频率移动,提出了量子点确定性纠缠光源重大缺陷的理论解决方案。相比于其他的方案,本文介绍的方法既避免了增加量子点系统的复杂度,又保证了修正后纠缠光子对较高的产生效率和质量。
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