基于超导量子比特的量子信息处理

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:m109bowen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子信息论是一门有关量子力学、信息科学和数学等学科相结合的新兴交叉学科,其主要任务是利用量子力学效应来实现信息处理。另外,通过量子信息的学习,可以更好的理解物理与信息之间的关系。量子信息理论可以解决许多经典信息所不能完成的信息处理功能,该学科已经成为当前国际前沿热点课题之一。在量子信息领域中,超导量子比特因为具有相对较长的消相干时间和易集成等优点,已经被广泛应用于科学研究的各个领域。常用的超导量子比特有磁通量子比特和电荷量子比特,他们都具有相干叠加性,而且可以实现不同比特间的可控耦合,因此在实验上已经实现了一些重要逻辑门以及一些态的制备。另外,科学家们可以精确的控制它们与光场的相互作用,这就为可控条件下进行量子计算、量子通信等方面的研究提供了可靠的理论和实验基础。本文主要研究运用超导量子比特和线路QED系统,实现普适量子克隆。全文的主要内容分五章:   第一章简要的介绍了量子光学的基础,介绍了电磁场的量子化以及场与原子的相互作用,为以后几章的工作奠定理论基础。   第二章介绍了腔量子电动力学系统(QED),简要介绍了此系统的实验模型和一些态的制备,为后续几个章节的内容做了铺垫。   第三章简单介绍了超导量子干涉器件(SQUID)。首先是超导量子比特简介,之后具体介绍了磁通量子比特和电荷量子比特。   第四章介绍超导量子干涉器件在线路QED中的应用。本章先介绍了该系统的哈密顿量,然后在该系统下,实现了普适量子克隆(UQCM)。选择此系统,可以很方便的控制与光场作用的超导量子比特的数目和时间,因此大大简化了实验步骤。另外,该方案是在线路QED虚激发的状态下实现的,因此线路QED的损耗对试验精度的影响可以忽略。   第五章对本文的工作进行了简要总结,同时也对这一研究领域的发展做了展望。
其他文献
近日,五通桥区通过调查,发现当前流动党员教育管理存在“四难”: 一是党组织流动难。大部分流动党员在外出、回归和外出流动过 Recently, Wutongqiao District through the
光子晶体是一种新型人工光学材料。由于它具有带隙结构和光子局域态,这使人们认识到光子技术在通信和计算领域取代电子技术的可能性。因而激发了大量的对光子晶体物理性质及器
小学历史知识的学习主要分布在小学的社会课堂中,但是小学历史知识具有其独立性,在学习的过程中讲究衔接性,因此,对于智力发展阶段的小学生来说,学习卡片的教学方式有助于学生灵活
高校班级凝聚力建设始终是高校学生管理工作的重点,新时期加强高校班集体建设应以增进班级凝聚力为核心目标。大学生情感教育程度在高校班级凝聚力的建设中起着至关重要的作用
随着无线通信系统和多媒体技术的发展,人们对数据传输速率和服务质量(QOS)提出了越来越高的要求。MIMO(multiple input multiple output)和OFDM(orthogonal frequency divisio
线装书是我国古代书籍装帧形式中最成熟、最完善的一种,形成了相对规范的结构和版式特征。栏线、界行、天头、书衣、地脚……直到今天,这些术语还在使用,很多还成为沿袭为今
LD泵浦的全固态激光器(简称DPSSL)因其能够获得高的输出功率、窄脉宽和高光束质量的激光脉冲等优点,广泛的应用在材料加工、军事、医学治疗和光通讯等领域。激光技术的发展离
固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效、洁净地将燃料的化学能转化为电能的发电装置,对帮助解决当今社会的能源和环境问题有重要意义。降低操作温度有利于SOFC的实用化并减少成
学位
本文采用通用器件设计了一款多功能的低压差、高精度稳压电源,实现电池电压监视、自动开机、关机等功能。
形式的回归,让影像静下来若干年前我带着一种憧憬和使命感踏上世界屋脊的苦寒之地,成为了一名普通的教师。在拉萨,每天我都会面对一张张饱经恶劣环境“雕琢”的虔诚面孔,也曾