在基于固態(tài)自旋的量子調(diào)控實驗中,微波與射頻信號是非常重要的量子態(tài)操控手段,量子態(tài)對其頻率、幅度以及相位的變化表現(xiàn)得非常敏感。我們通過產(chǎn)生一定頻率、幅度以及相位的微波、射頻信號,經(jīng)放大后通過特制微波輻射結(jié)構(gòu)將微波、射頻能量高效率地轉(zhuǎn)化為交變磁場,進而將其作用于金剛石NV色心,實現(xiàn)量子態(tài)調(diào)控。在基于固態(tài)自旋的量子調(diào)控實驗平臺上,我們將這種可以定向傳遞微波信息的傳輸線設(shè)計為微波控制模塊中的輻射結(jié)構(gòu),它可以在指定的區(qū)域產(chǎn)生較強的交變磁場進而作用于金剛石NV色心。這種輻射結(jié)構(gòu)的輻射區(qū)需要具備厚度小、較好的透光率、較強的交變磁場等特征。目前輻射結(jié)構(gòu)工藝制作多是采用傳統(tǒng)的微納加工方法實現(xiàn)。傳統(tǒng)工藝技術(shù)較為成熟,但也存在一些缺點,如磁控濺射金屬層厚度有限,金屬層之間的結(jié)合力較弱,制作成本高,流程較多等。本論文主要講述了在量子調(diào)控實驗中共面波導(dǎo)型微波輻射結(jié)構(gòu)的設(shè)計與工藝實現(xiàn)的方法。設(shè)計時通過減小結(jié)構(gòu)中心輻射區(qū)信號的線寬度與槽寬度來增強磁場轉(zhuǎn)化率,但是這也必定會使得結(jié)構(gòu)的阻抗變化不連續(xù),造成信號的反射,于是在結(jié)構(gòu)的輻射區(qū)與端口區(qū)需要設(shè)計一個過渡區(qū)域來逐漸改變結(jié)構(gòu)的阻抗值,盡可能減小能量的損耗。實驗中首先使... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

金剛石NV色心晶格結(jié)構(gòu)

第一章緒論3率自發(fā)輻射躍遷回到基態(tài)=±1態(tài)上，釋放出可以被單光子探測器接收的650nm-800nm熒光，并以較小概率經(jīng)系間交叉(InterSystemCrossing，簡稱ISC)作用先經(jīng)過亞穩(wěn)態(tài)再回到基態(tài)的=0態(tài)上，釋放出1042nm的熒光，該波長的熒光不在我們的探測范圍內(nèi)。圖1.2金剛石NV色心電子自旋能級結(jié)構(gòu)圖Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)532nm的激光作用后，激發(fā)態(tài)=0態(tài)的NV色心電子自旋自發(fā)輻射回到基態(tài)=0態(tài)上。當(dāng)其處在激發(fā)態(tài)=±1態(tài)時，如果實驗中反復(fù)地對金剛石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心電子自旋就會每次以一部分的概率回到=0態(tài)。因此，無論NV色心電子自旋處在基態(tài)的什么狀態(tài)上，最終NV色心電子自旋都會高保真度地衰減到基態(tài)的=0態(tài)上，這是NV色心極化后的結(jié)果，也就是初始化[15-17]。圖1.3激光與微波脈沖序列圖Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence

第一章緒論3率自發(fā)輻射躍遷回到基態(tài)=±1態(tài)上，釋放出可以被單光子探測器接收的650nm-800nm熒光，并以較小概率經(jīng)系間交叉(InterSystemCrossing，簡稱ISC)作用先經(jīng)過亞穩(wěn)態(tài)再回到基態(tài)的=0態(tài)上，釋放出1042nm的熒光，該波長的熒光不在我們的探測范圍內(nèi)。圖1.2金剛石NV色心電子自旋能級結(jié)構(gòu)圖Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)：經(jīng)532nm的激光作用后，激發(fā)態(tài)=0態(tài)的NV色心電子自旋自發(fā)輻射回到基態(tài)=0態(tài)上。當(dāng)其處在激發(fā)態(tài)=±1態(tài)時，如果實驗中反復(fù)地對金剛石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心電子自旋就會每次以一部分的概率回到=0態(tài)。因此，無論NV色心電子自旋處在基態(tài)的什么狀態(tài)上，最終NV色心電子自旋都會高保真度地衰減到基態(tài)的=0態(tài)上，這是NV色心極化后的結(jié)果，也就是初始化[15-17]。圖1.3激光與微波脈沖序列圖Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]淺析鍍銅深鍍能力與銅消耗[J]. 陳躍生,劉敏義.  印制電路信息. 2015(10)
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博士論文
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碩士論文
[1]基于金剛石氮—空穴色心體系的量子調(diào)控研究[D]. 劉穎.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
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[3]基于MEMS共面波導(dǎo)傳輸線結(jié)構(gòu)與特性的研究[D]. 瞿紅來.北京郵電大學(xué) 2012



本文編號：3507368