隨著信息學(xué)發(fā)展,近年來(lái)大數(shù)據(jù),人工智能等研究的深入,對(duì)信息處理速度的要求變得越來(lái)越高,人們意識(shí)到使用經(jīng)典算法的經(jīng)典計(jì)算機(jī)終會(huì)達(dá)到它的極限。要解決計(jì)算資源不足的問(wèn)題,人們開(kāi)始尋找新算法和新的計(jì)算機(jī)體系,其中量子計(jì)算在諸多研究方向中是非常有前景的一支�；诹孔恿W(xué)原理的量子算法包括因數(shù)分解、搜索算法等在密碼學(xué)及優(yōu)化問(wèn)題上有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。量子計(jì)算的研究也促進(jìn)了量子模擬、量子傳感和量子通信等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展多量子比特的探測(cè)與操控是量子計(jì)算,量子模擬和量子傳感共同的核心問(wèn)題。針對(duì)不同的物理體系,需要發(fā)展對(duì)應(yīng)的多量子比特操控策略。金剛石氮空位中心體系是一個(gè)室溫下的固態(tài)自旋量子體系,具備超長(zhǎng)的相干時(shí)間、便捷的光學(xué)讀出以及微波操控,是發(fā)展室溫固態(tài)量子計(jì)算的優(yōu)秀載體。并且氮空位中心周圍隨機(jī)分布的自然豐度的¹³C核自旋也可作為量子比特,為量子系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了可能性。本文以金剛石氮空位中心電子自旋以及其周圍的¹³C核自旋構(gòu)成多比特系統(tǒng),并針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了多比特量子操控的實(shí)驗(yàn)研究。由于多比特實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,核自旋的操控速度一般較慢,對(duì)樣品的熒光收集效率,微波操控效... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院物理研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

量子態(tài)在Bloch球上的表示

圖 2.1 氮空位中心的結(jié)構(gòu)示意圖圖 2.2 NV 的未成鍵電子排布示意圖論及實(shí)驗(yàn)研究，NV 具有自旋量子數(shù)為 的基態(tài)為自旋三重態(tài) ，激發(fā)態(tài)成的寬度為 2.87 GHz 的零場(chǎng)劈裂�；�

2.2 NV 的未成鍵電子排布示意實(shí)驗(yàn)研究，NV 具有自旋量子基態(tài)為自旋三重態(tài) ，激寬度為 2.87 GHz 的零場(chǎng)劈裂子線為 637nm。室溫下，激發(fā)m 的非共振激光來(lái)將 NV 從基通過(guò)自發(fā)輻射過(guò)程從激發(fā)態(tài)返子會(huì)從激發(fā)態(tài)直接躍遷回基到基態(tài)則會(huì)更多地選擇無(wú)輻射中間態(tài)躍遷回基態(tài)，這個(gè)過(guò)程中，電子自旋的磁量子數(shù)從

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electron Spin Decoherence of Nitrogen-Vacancy Center Coupled to Multiple Spin Baths[J]. 邢健,常彥春,王寧,劉剛欽,潘新宇.  Chinese Physics Letters. 2016(10)
[2]Optimizing ultrasensitive single electron magnetometer based on nitrogen-vacancy center in diamond[J]. WANG PengFei,JU ChenYong,SHI FaZhan,DU JiangFeng.  Chinese Science Bulletin. 2013(24)



本文編號(hào)：2977297