文档介绍：原文:putationandProposalforSolid-,介绍了这个被用于描述量子传输的原理,还有它的特性,,一个基于量子线相干电子传输的物理系统的仿真分析显示出这样一个系统是怎样满足实现通用量子门集的要求。导言信息理论和物理的联系已经在几十年前就被认识到了。从一个工程的角度,他也是清晰的,固体物理史需要发展最新型的计算硬件。而且,在1961年RolfLandauer指出,任何不可逆的过程导致的信息的消失是需要消除的。Landauer的关于信息消耗熵[1]的言论开启了对理解物理定律怎样限制我们的能力去使用和操控信息。新的量子技术[2],能过研究和利用量子物理的技术,正在被许多的实验室探索。最近二十年已经见证了在不同类型的单量子粒子被史无前例的精度操控的实验。新的实验技术现在使之可能存储和进行信息编码在单个原子系统。结果,一个新的量子信息操作领域正在发展。它代表一个高度繁荣量子物理原理和计算机信息科学的综合[3]。为什么是量子信息其中的一个原因导致量子信息的兴趣提升的原因,是越来越向原子尺度微型化的微电子器件,这个尺度量子力学起主要作用。现在制造纳米器件,它已经触及全量子行为的性质。因此他自然修改了来自信息理论的基础,考虑到物理系统的量子性质,这系统表达了信息本身。虽然这种需求很久以前就知道了,一个系统学习量子信息处理只是最近才开始。在这个领域所获得的结论有些出乎意料:许多的算法存在,它能够利用隐含在量子力学中量子叠加态的性质的优势,且能实现一些比经典算法更加有效任务。在经典上,算法的输入是一个n比特寄存器,有中可能性情况。然后信息通过电路处理。最后,相应的输出是结果。在这种框架中,其他的处理过程必须被实现,为了获得一个相应新的输入。这是不同的情况,如果信息是在一个量子态表示的比特列中编码,且如果他是通过一些能保持线性叠加态的量子机器同道制备的。在这种情况中,他可能建立一个输入态,他是一个q个经典输入的线性叠加(输入都属于一个可能性的集),且制备的输出将是相应的q个经典线性叠加。在这种情况,量子计算展示出一种“自然的”多平行性,它已经被费曼在二十年前认识到[5]。然而,这个量子力学的性质不能够直接利用。实际上,最后的输出测量(在量子力学的检测)产生一个量子态向线性结合的分量坍塌。在我们简单的例子中,这意味着只有一个(随机)结果在q经典结果中将会显示出。为了得到量子信息处理的优点,“特别地”必须被实现,实现过程要在一个更加复杂的方式利用量子物理的特点。对量子信息算法,处理现实问题的意义的需求任悬而未决的。我们将不会在这儿详细地描述关于量子算法,但是仍会提到一些主要的在[6]中的文献。量子比特的定义在寻找一个能够被用作量子计算的硬件的物理系统中的强效应已经被制成,且一些备选已经在理论上提出。目前,主要的挑战是一个物理系统的定义,这个系统态给出量子信息的基本单元,即所谓的“量子比特”。系统的两个物理态与两个可能情况,0和1,的量子比特的量子逻辑态相关联。这些物理态必须拥有量子特性,在检测中,即一个线性叠加态能够制备,这个态是系统的另外一个可能态。此外,量子比特的物理定义,一个好的备选必须能过实现基本的不同量子比特间的相互作用,且必须本质上不受环境的干扰,环境会影响量子力学基于的相干行为。一个理论上提出的系统的概述将在下面提出。其中的一个方法,它已经给出一些有意义的实验结果,是核磁共振(NMR)[7]。这个方法是基于在液体中的分子:量子信息被编码为一个原子核的自旋态。应用一个合适的频率比脉冲,我们可以处理一个特别的量子比特,且引起一个量子比特传输。通过化学键的相互作用允许多量子比特逻辑。在这种方法中,频率比脉冲是同时应用到一个庞大的原子核数,代表一个大量的相同量子比特副本。一次输出是由统计给出的,统计能过滤正确的解。最近,用NMR技术,一个7量子比特操作已经成功地被在Almaden的IBM组实现[8]。另外一个方法是基于捕获的离子。蒸发的Ca和Ba离子被捕获作为一个一维阵列,在一些能产生振动限制势能的电极和那些激光冷却之间。这个阵列实现了一个量子比特寄存器:量子比特的数量与捕获的离子数量相同。量子比特态被编码,通过一个单离子磁动量方法,且能够用激光脉冲控制。两个量子比特间的相互作用通过利用粒子阵列的自由度获得的。最新的关于捕获离子的实验已经获得了一个4离子纠缠[9]。第三个实验实现是基于腔量子电动力学(QED),这里高度自反馈边界是用于限制一个在一个足够小的空间中的个体光子[10]。一个原子被放进腔,且量子比特的态是映射在它的能