文档介绍：基于腔量子电动力学的多比特量子计算摘要电磁场的量子化,光子量子态空间的表示和原子一光子的相互作用曜专业:光学申请者:吕海燕导师:张智明量子计算是以建造基于量子力学原理、能在许多复杂计算问题处理上大大超越经典计算机性能的新型计算机为目的的一门科学。量子计算机因其并行计算和量子模拟的巨大速度优势,有着非常诱人的应用前景。当然,要实现真正意义上的量子计算,还有许多困难要去克服。具体的量子计算是通过让经过信息编码的量子态经历一系列的演化实现的。量子计算通过量子门的建造和量子算法的实现,来对量子信息进行制备,传输,存储,操控和读取等,是量子信息学的重要分支。在量子计算的研究中,需要对量子信息进行处理,那么物理体系一定要有。已经提出的方案中,如核磁共振,线性光学,离子阱,量子点,超导线路中的约瑟夫森结,腔量子电动力学等,腔量子电动力学籕桨赣捎诳梢蕴峁┮桓获得纠缠态和量子信息操控的近乎理想的平台,所以被认为是最有前景的物理体系之一。这也是本硕士论文的主要研究动机。,主要集中在多比特量子计算上,研究了多比特量子门的建造、多比特对称纠缠态态的制备方法和多量子比特信息的处理,并考虑到克服目前腔桨冈诹孔信息处理的过程中的两大主要障碍:量子系统的消相干问题和量子计算的可扩展性问题。包括五部分的内容:第一章简要的介绍了量子光学和量子信息科学的基本知识。⒖蒲У背景知识。这里我们主要讲述了量子比特,纠缠,逻辑门操作等几个重要的概念。基于腔量了电动力学的多比特量计算
关键词:腔量子电动力学,拉曼祸合模型,量子计算,量子逻辑门,量子第二章介绍腔量子电动力学系统的摹本理论和实验发展。,然后讨论了强耦合的定义,最后综述了当前可以进行腔量子电动力学研究的物理体系。第三章通过一个双拉曼通道一步实现一个多比特量子相位门。在位于腔中的鋈拥幕涌占淠谝徊绞迪至艘桓鍪芸豊比特相位门,通过适当的调节外部驱动场和原子耦合的强度和失谐量我们,可以把这个方案推广到一步制备囚禁在腔内的鲈拥腄态。它的一个优点是抗消相干性强。第四章用飞行原子比特和原子系综比特实现可扩展的量子信息处理。郑在文献甊.,】中提出了一个原子系综和一个受经典场驱动的单原子与一个大失谐的腔模相耦合的动力学特性可以被描述为一种推广的—哈密顿量,现在我们修正了这个方案,使这个单原子飞过放有原子团的腔来实现量子信息处理:用编码在一个单原子和一个原子系综上的两个比特,建造一个两比特受控非门,一个两比特受控相位门,在局域在两个分离腔里的两个原子系综之间实现隐形传态,在一个腔里制备多个原子系综的一维簇态。这个方案对腔的损耗不敏感,原子系综比单一原子存储信息量更大。第五章对本文的主要内容进行了总结,并进行了展望。隐形传态基于腕艟缍ρУ亩啾忍刎埂畆讣算
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摘要..........⋯...⋯.⋯⋯⋯........⋯...第二章腔量子电动力学⋯........⋯..............绱懦〉〉〉!...........引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯腔中的P汀强耦合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一目录量子光学的基础知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.量子计算的基础知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.腔量子电动力学实验系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..........................................龋于腔毓了电动力学的多比特砖了计算
位门⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯第四章用飞行比特和原子系综实现量子信息处理⋯⋯参考文献⋯⋯.⋯⋯...⋯...⋯..⋯⋯⋯⋯.致谢........⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯......攻读硕士学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.制备一个对称纠缠的徒ㄔ煲桓鋈我獾腘比特相结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.制备两比特的量子控制非门实现条件性量子相位门⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.制备一个在一个腔里原子系综的