本文從量子計(jì)算的歷史開(kāi)始講起,介紹了量子計(jì)算的誕生,量子計(jì)算以及量子模擬等相關(guān)概念,然后我們介紹了利用自旋進(jìn)行量子計(jì)算的核磁共振量子計(jì)算的基本理論。之后,我們介紹了拓?fù)湫虻漠a(chǎn)生與發(fā)展,以及衍生出的各種拓?fù)湫蚰Ｐ?以及拓?fù)湫蚰Ｐ椭械娜我庾痈拍罴捌湫再|(zhì),然后闡述了對(duì)任意子進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算的過(guò)程。拓?fù)湫虻陌l(fā)展過(guò)程中面對(duì)的一個(gè)基本的問(wèn)題就是如何區(qū)分不同的拓?fù)湫颉Ｗ钤绲臅r(shí)候,物理學(xué)家們通過(guò)基態(tài)簡(jiǎn)并度來(lái)區(qū)分不同的拓?fù)湫�。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)不同的拓?fù)湫蛞矔?huì)有相同的基態(tài)簡(jiǎn)并度。后來(lái)物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)通過(guò)模數(shù)據(jù)（S,T矩陣）和任意子的融合規(guī)則可以區(qū)分不同的拓?fù)湫�。近�?lái),有研究表明,不同的拓?fù)湫蛞部梢杂邢嗤哪?shù)據(jù),這樣使得先前大家認(rèn)為已經(jīng)近乎完備的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)失效了。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們提出了通過(guò)半編織操作來(lái)區(qū)分不同的拓?fù)湫?通過(guò)對(duì)模型的簡(jiǎn)化,我們?cè)O(shè)計(jì)了三比特和四比特實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)過(guò)半編織操作,量子態(tài)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非平凡的相位因子,之后我們進(jìn)行了數(shù)值模擬,然后在核磁共振量子模擬器上完成了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了我們的預(yù)言是正確的,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室上首次證明了半編織操作是可以觀測(cè)的。我們的實(shí)驗(yàn)為后面的近一步探... 

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 量子計(jì)算基礎(chǔ)理論
    1.1 發(fā)展史
    1.2 量子計(jì)算基礎(chǔ)概念
        1.2.1 量子比特
        1.2.2 量子態(tài)
        1.2.3 量子門
        1.2.4 量子測(cè)量
    1.3 量子模擬
        1.3.1 數(shù)字量子模擬器
        1.3.2 類比量子模擬器
    1.4 本章小結(jié)
第2章 NMR量子計(jì)算基礎(chǔ)理論
    2.1 NMR系統(tǒng)
        2.1.1 概述
        2.1.2 核磁共振系統(tǒng)的哈密頓量
    2.2 NMR量子計(jì)算
        2.2.1 贗純態(tài)制備
        2.2.2 幺正操作
        2.2.3 末態(tài)測(cè)量
    2.3 本章小結(jié)
第3章 拓?fù)湮飸B(tài)的基礎(chǔ)概念
    3.1 拓?fù)湫虻恼Q生
    3.2 任意子
    3.3 任意子的量子計(jì)算
        3.3.1 任意子的定義規(guī)則
        3.3.2 任意子的設(shè)置
        3.3.3 任意子計(jì)算的穩(wěn)定性
    3.4 幾種拓?fù)湫蚰Ｐ?br>        3.4.1 Toric code模型
        3.4.2 Ising模型
        3.4.3 Fibonacci模型
    3.5 拓?fù)湮飸B(tài)與量子混沌
        3.5.1 非時(shí)序統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)函數(shù)的相關(guān)理論
        3.5.2 數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 任意子的半編織操作的物理實(shí)現(xiàn)
    4.1 編織操作
    4.2 體-邊界對(duì)應(yīng)關(guān)系
        4.2.1 物理角度
        4.2.2 數(shù)學(xué)角度
    4.3 少比特實(shí)驗(yàn)方案
    4.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
        4.4.1 量子處理器
        4.4.2 脈沖序列
    4.5 本章小結(jié)
第5章 區(qū)分不同拓?fù)湫虻奈锢韺?shí)現(xiàn)
    5.1 弦網(wǎng)模型
    5.2 簡(jiǎn)化模型和實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.2.1 最小蜂巢晶格
        5.2.2 模轉(zhuǎn)換矩陣等價(jià)量子門
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    5.3 散射電路區(qū)分拓?fù)湫?br>        5.3.1 散射電路
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)方案
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3704599