發(fā)布時間：2020-12-30 13:59

　　圍繞量子世界展開的研究是21世紀(jì)的主題。近幾十年來,以實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)和長距離絕對安全的量子通信作為最終目標(biāo),量子信息科學(xué)得到了全世界相關(guān)領(lǐng)域研究者們的廣泛關(guān)注、同時取得了快速的發(fā)展和巨大的成功。在量子通信領(lǐng)域,量子隱形傳態(tài)（Quantum Teleportation）和遠(yuǎn)程態(tài)制備（Remote State Preparation）作為重要的量子通信協(xié)議已得到廣泛研究。兩種協(xié)議的目的都是基于量子糾纏通道和經(jīng)典通信,發(fā)送者希望在接收者處制備出待傳送的初始量子態(tài)。量子隱形傳態(tài)過程中發(fā)送者對于初始量子態(tài)的信息是未知的,而遠(yuǎn)程態(tài)制備的過程中發(fā)送者對于初始態(tài)的信息是已知的。而后,基于多個發(fā)送者共同分享初始態(tài)信息的聯(lián)合遠(yuǎn)程態(tài)制備方案（Joint-RSP）應(yīng)運(yùn)而生。同時量子系統(tǒng)不可避免地與周圍環(huán)境相互作用,因此探討量子噪聲對量子通信過程的影響尤其重要。在量子計(jì)算領(lǐng)域,量子計(jì)算具有并行運(yùn)算的巨大優(yōu)勢,可以解決經(jīng)典計(jì)算領(lǐng)域中的難題。量子計(jì)算的關(guān)鍵元素是量子比特,并且依賴于量子邏輯操作和量子算法的實(shí)現(xiàn)達(dá)到控制量子系統(tǒng)演化的目的。近年來,作為量子信息的載體且可進(jìn)行量子計(jì)算的各種物理體系成為重要的研究課題。而極... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 量子通信研究進(jìn)展
        1.2.1 量子隱形傳態(tài)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 量子遠(yuǎn)程態(tài)制備研究現(xiàn)狀
    1.3 量子計(jì)算研究進(jìn)展
        1.3.1 實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的物理體系
        1.3.2 量子優(yōu)化計(jì)算的控制理論
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 量子優(yōu)化控制理論推導(dǎo)
    2.1 引言
    2.2 兩種量子最優(yōu)控制理論具體推導(dǎo)
        2.2.1 Multi-Target最優(yōu)控制推導(dǎo)過程
        2.2.2 Multi-Constraint最優(yōu)控制推導(dǎo)過程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 噪聲環(huán)境下聯(lián)合遠(yuǎn)程制備任意兩量子比特態(tài)
    3.1 引言
    3.2 聯(lián)合遠(yuǎn)程制備任意兩量子比特態(tài)的方案
    3.3 Pauli噪聲環(huán)境下對保真度的影響
        3.3.1 比特翻轉(zhuǎn)噪聲
        3.3.2 退相位噪聲
        3.3.3 各向同性噪聲
    3.4 零溫和有限溫環(huán)境對保真度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 耗散環(huán)境下遠(yuǎn)程制備任意兩量子比特態(tài)
    4.1 引言
    4.2 遠(yuǎn)程制備任意兩量子比特態(tài)的方案
    4.3 耗散環(huán)境下保真度的演化
        4.3.1 馬科夫和非馬科夫環(huán)境的描述
        4.3.2 馬科夫和非馬科夫環(huán)境下的保真度
    4.4 本章小結(jié)
第五章 分子轉(zhuǎn)動態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)化單量子比特邏輯門
    5.1 引言
    5.2 分子的能級和光譜簡介
        5.2.1 分子能級結(jié)構(gòu)
        5.2.2 光譜
    5.3 CO分子轉(zhuǎn)動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化Hadamard邏輯門
        5.3.1 共振脈沖控制下優(yōu)化過程
        5.3.2 加限制條件和不加限制條件的比較
        5.3.3 非共振脈沖控制下優(yōu)化過程
        5.3.4 相位分析
    5.4 基于Pauli Operations的優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
第六章 分子擺動態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)化兩量子比特邏輯門
    6.1 引言
    6.2 SrO-SrO分子擺動態(tài)系統(tǒng)
    6.3 應(yīng)用共振脈沖優(yōu)化CNOT邏輯門
        6.3.1 Multi-Target方法優(yōu)化結(jié)果
        6.3.2 Multi-Constraint方法優(yōu)化結(jié)果
    6.4 應(yīng)用共振脈沖優(yōu)化SWAP邏輯門
    6.5 應(yīng)用非共振脈沖優(yōu)化CNOT邏輯門
        6.5.1 Multi-Constraint方法優(yōu)化結(jié)果
        6.5.2 分子間距改變對結(jié)果的影響
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 擬開展的進(jìn)一步工作
附錄A 第三章中輸出密度矩陣的具體形式
    A.1 Pauli噪聲環(huán)境
        A.1.1 比特翻轉(zhuǎn)噪聲
        A.1.2 退相位噪聲
        A.1.3 各向同性噪聲
    A.2 零溫和有限溫環(huán)境
        A.2.1 零溫環(huán)境
        A.2.2 有限溫環(huán)境
附錄B 第五章中一些參數(shù)的注釋
    B.1 計(jì)算中所用CO和 SrO分子參數(shù)
    B.2 計(jì)算中所用包絡(luò)函數(shù)FWHM的推導(dǎo)過程
        B.2.1 sin2（πt/T） 包絡(luò)函數(shù)
        B.2.2 Gaussian包絡(luò)函數(shù)
    B.3 計(jì)算中用到的公式
附錄C 第六章中一些參數(shù)（含Code）的注釋
    C.1 SrO-SrO分子擺動態(tài)系統(tǒng)的參數(shù)
    C.2 編寫Code的關(guān)鍵部分注釋
附錄D 文中專業(yè)名詞簡稱表
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
個人簡歷
攻讀博士學(xué)位期間獲得的獎勵
參加學(xué)術(shù)會議
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Deterministic hierarchical joint remote state preparation with six-particle partially entangled state[J]. 陳娜,顏斌,陳賡,張曼君,裴昌幸.  Chinese Physics B. 2018(09)
[2]基于文獻(xiàn)計(jì)量的量子信息研究國際競爭態(tài)勢分析[J]. 張志強(qiáng),陳云偉,陶誠,徐婧,田倩飛.  世界科技研究與發(fā)展. 2018(01)
[3]Deterministic Remote State Preparation via the χ State[J]. 張佩,李嫻,馬松雅,瞿治國.  Communications in Theoretical Physics. 2017(05)
[4]分子振轉(zhuǎn)動量子計(jì)算及分子振轉(zhuǎn)動糾纏[J]. 翟良君,鄭雨軍.  科學(xué)通報. 2013(10)
[5]Dynamics of vibrational chaos and entanglement in triatomic molecules: Lie algebraic model[J]. 翟良君,鄭雨軍,丁世良.  Chinese Physics B. 2012(07)
[6]Remote Preparation of a Two-Particle Entangled State by a Bipartite Entangled State and a Tripartite Entangled W State[J]. XIAO Xiao-Qi~(1,2) LIU Jin-Ming~11 Key Laboratory of Optical and Magnetic Resonance Spectroscopy,Department of Physics,East China Normal University,Shanghai 200062,China2 Department of Physics,Shangrao Normal College,Shangrao 334000,China.  Communications in Theoretical Physics. 2007(02)
[7]Trace Distance of Remote State Preparation Through Noisy Channels[J]. CHEN Ai-Xi;LI Jia--Hua;JIN Li--Xia Wuhan Institute of Physics and Mathematics, the Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China Department of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.  Communications in Theoretical Physics. 2005(04)
[8]量子信息引論[J]. 郭光燦.  物理. 2001(05)

博士論文
[1]分子激光冷卻、磁光囚禁與電子電偶極矩測量的理論研究[D]. 許亮.華東師范大學(xué) 2017

碩士論文
[1]噪聲環(huán)境下確定性聯(lián)合遠(yuǎn)程制備任意兩量子比特態(tài)的研究[D]. 陳忠芳.華東師范大學(xué) 2014
[2]三耗散量子比特系統(tǒng)中的量子關(guān)聯(lián)動力學(xué)研究[D]. 張燕.華東師范大學(xué) 2014
[3]偶極子陣列和極性分子擺動態(tài)的量子關(guān)聯(lián)研究[D]. 李艷杰.華東師范大學(xué) 2014
[4]冷分子的擺動光譜及其應(yīng)用研究[D]. 鄧敏.華東師范大學(xué) 2013



本文編號：2947762