隨著量子網(wǎng)絡(luò)、量子通信和量子模擬等技術(shù)的發(fā)展。在超導(dǎo)QED系統(tǒng)中,量子比特（人造原子）與微波腔場(chǎng)的耦合系數(shù)g可與腔場(chǎng)頻率w相比擬,甚至超過(guò)空腔頻率。此時(shí)旋波近似不再適用,而需要采用Rabi模型來(lái)描述超導(dǎo)量子比特與微波腔場(chǎng)的耦合性質(zhì)。基于此模型,本文著重討論了雙量子比特-腔場(chǎng)強(qiáng)耦合系統(tǒng)的非經(jīng)典性質(zhì)。首先,我們推導(dǎo)出雙量子比特-腔場(chǎng)強(qiáng)耦合系統(tǒng)的本征值和本征態(tài),并在修飾態(tài)表象下得到外加弱驅(qū)動(dòng)場(chǎng)情況下系統(tǒng)的主方程。其次,利用主方程我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)與包含雙量子比特的修飾態(tài)共振,而與含單量子比特的修飾態(tài)不共振時(shí),系統(tǒng)就可以產(chǎn)生伴隨著非經(jīng)典性的巨輻射現(xiàn)象。并且,在強(qiáng)耦合條件下得到的巨輻射效果要比弱耦合條件下的好。最后,討論腔量子電動(dòng)力學(xué)（CQED）中的多光子阻塞現(xiàn)象,研究發(fā)現(xiàn):雙量子比特-腔場(chǎng)耦合系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)行為取決于各量子比特與腔場(chǎng)的相對(duì)耦合強(qiáng)度。在不同條件下,系統(tǒng)能夠出現(xiàn)雙光子阻塞與雙光子反聚束、三光子阻塞與三光子反聚束以及伴隨著雙光子聚束的三光子阻塞現(xiàn)象。通過(guò)與雙原子-單模腔場(chǎng)弱耦合系統(tǒng)的結(jié)果比較,發(fā)現(xiàn)雙量子比特-單模腔場(chǎng)強(qiáng)耦合條件下,系統(tǒng)的多光子阻塞效果更好。 

【文章來(lái)源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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圖１．１：超導(dǎo)量子電路ＱＥＤ耦合系統(tǒng)，耦合強(qiáng)度為０．１２，來(lái)自文獻(xiàn)Ｎａｔｕｒｅ?６?７７２?（２０１０）?［１８］??

奈??Ｌ｜?［＜Ｊ＝＞Ｌｇｊ＿ｌ＜３＝＝＞ｊ?卜??圖１．１：超導(dǎo)量子電路ＱＥＤ耦合系統(tǒng)，耦合強(qiáng)度為０．１２，來(lái)自文獻(xiàn)Ｎａｔｕｒｅ?６?７７２?（２０１０）?［１８］??獻(xiàn)［２０］通過(guò)約瑟夫森結(jié)電感耦合磁通量子比特和ＬＣ振蕩器，實(shí)現(xiàn)了ｇ／〇）在０．７２－１．３４之??間的超導(dǎo)量子電路系統(tǒng)。如圖（１．２）利用光譜測(cè)量，他們觀察到了新的光譜特征。??超強(qiáng)耦合還具有技術(shù)上的應(yīng)用，如單光子非線性和寬帶單光子源等。??我們?cè)谶M(jìn)行量子信息傳遞的時(shí)候，需要產(chǎn)生和控制光子。光子阻塞就是產(chǎn)生和??控制光子不錯(cuò)的辦法，光子阻塞［２１－３１］是一種非經(jīng)典現(xiàn)象，表現(xiàn)出光子強(qiáng)的反聚??束效應(yīng)�？梢杂藐P(guān)聯(lián)函數(shù)來(lái)表示光子阻塞的程度［３２］。關(guān)聯(lián)函數(shù)值越小，光子阻塞??效果越好。對(duì)于理想單光子源有ｇ（２）（〇）?＝０。ｇ（２）（〇）?＜〗（ｇ（２）（〇）?＞?１）表示光子的亞??泊松（泊松）效應(yīng)。而利用強(qiáng)耦合超導(dǎo)電路ＱＥＤ系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光子阻塞是目前較

碩士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??（．．．?：?ｉ?；?／?：?＼??？？？?￡＼ｍ￣Ｅ?〇ｍｍ?０?＾ｍ（ｍ＋ｌ）?ｄ＼ｍ??Ｄ＾ｎｍ?ｅｌｍ￣Ｅ?＾（ｍ＋１）ｍ?〇?．．．?ｄ２ｍ?〇??？？？?０?ｎ（ｍ＋ｌ）ｍ?ｅｌ（ｍ＋ｌ）－￡?＾（ｍ＋１）（ｍ＋ｉ）?？？？?４（ｍ＋ｌ）??＾ｍ（ｍ＋ｌ）?〇?＾ｆｍ＋ｌ）（ｍ＋ｌ）?ｅ２（ｍ＋ｌ）—＾?？？？?＾２（ｍ＋ｌ）??Ｖ?…；：?；?；…Ｊ｛?？：?Ｊ??（２．１４）??然后將本征態(tài)（２．８）還原到最初的表象中，則哈密頓量（２．５）的本征態(tài)為：??４?？?Ｉ?｜?＿?ＩＩ?｜?Ｉ?？?ｉ?｜?■?Ｉ?■?｜?■?Ｉ?｜?ｉ?■?＜?｜?Ｉ?ＩＩ?｜?Ｉ??


本文編號(hào)：3011577