【摘要】：量子信息理論自上世紀(jì)八十年代提出后就得到了飛速發(fā)展,逐漸在九十年代形成完整的理論體系。這個基于量子力學(xué)的新興學(xué)科,挑戰(zhàn)經(jīng)典理論的同時具有不可限量的前途,人們逐漸發(fā)現(xiàn)一些在量子尺度特有的物理性質(zhì),如量子糾纏,量子不可克隆,量子態(tài)的疊加與相干等等,可以應(yīng)用于信息領(lǐng)域�；诹孔釉淼男畔⒂�(jì)算、存儲、讀取等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)典方法,例如利用量子態(tài)疊加特性實(shí)行的并行算法可以指數(shù)提高運(yùn)算速度,利用量子不可克隆定理可以完成信息的絕對加密傳輸,利用量子度量學(xué)可以極大提高測量精度,突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限等等。量子信息領(lǐng)域也面臨著很多實(shí)驗(yàn)困難,比如量子比特的集成和擴(kuò)展、信息存儲和讀取的效率、量子比特與外界環(huán)境相互作用而導(dǎo)致的退相干等等。超導(dǎo)電路系統(tǒng)由于其優(yōu)越的性能,是目前量子信息領(lǐng)域研究的熱門實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文將就超導(dǎo)電路系統(tǒng)的量子信息處理、約瑟夫森結(jié)性質(zhì)和量子非破壞性測量等若干問題及其相關(guān)應(yīng)用前景進(jìn)行討論,主要工作涉及以下幾個方面:1、超導(dǎo)量子比特退相干時間較短,將量子比特信息寫入一個退相干時間較長的腔內(nèi)可以提高量子計(jì)算效率。針對超導(dǎo)電荷量子比特和超導(dǎo)傳輸線腔耦合而構(gòu)成的腔QED系統(tǒng),利用電路量子電動力學(xué)原理,分析其量子非破壞性測量的條件,并利用量子非破壞性測量,完成對Fock態(tài)及其任意疊加態(tài)的制備。2、在制備過程中,超導(dǎo)量子比特和波導(dǎo)的耦合系數(shù)、失諧等參數(shù)會影響波導(dǎo)內(nèi)光子狀態(tài),量子比特與腔的耦合方式也會對態(tài)的制備效果有一定的影響。在本文中我們進(jìn)一步對Fock態(tài)制備過程中系統(tǒng)各參數(shù),例如相互作用強(qiáng)度、失諧等,對制備效果的影響加以討論。3、制備過程需要可控的初態(tài),每次制備前需要腔弛豫到基態(tài),極大的影響了制備效率,本文提出一種利用反饋響應(yīng)機(jī)制快速制備Fock態(tài)的方法,提高了制備成功率的同時縮短了制備時間。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O413
【圖文】：

第１章量子信息基礎(chǔ)簡介義是單個量子比特投影到０和１態(tài)的概率，兩個系數(shù)在信息傳遞和讀取的時候起兩個正交態(tài)為一個二維Ｈｉｌｂｅｒｔ空間。逡逑質(zhì)，一個量子比特還可以用一個Ｂｌｏｃｈ球量子態(tài)，將量子態(tài)重新改寫為逡逑｜ｉｐ）邋＝邋ｃｏｓ０邋｜０）邋＋邋ｅ１＜ｐｓｉｎ０邋｜１）標(biāo)中的參數(shù)逡逑

第１章量子信息基礎(chǔ)簡介輸給Ｂｏｂ，Ｂｏｂ收到后，２粒子也會相應(yīng)坍縮到相應(yīng)的的對２粒子施加Ｐａｕｌｉ操作，即可得到帶傳輸?shù)膽B(tài)。待傳就己經(jīng)破壞掉了，并沒有真正到達(dá)Ｂｏｂ手中，故稱作此并不違反量子不可克隆定理，并且由于該過程需要借，所以并不能超越光速傳遞消息。逡逑

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本文編號：2741806