量子模擬通過可控的人工量子系統(tǒng)模擬凝聚態(tài)物理和高能物理所關(guān)心的物理系統(tǒng),為我們提供一個理想的平臺來解決實驗上的困難。超導(dǎo)量子電路是當前實行對若干奇異物理現(xiàn)象量子模擬的最有潛力的人工平臺之一,基于當前的微電子集成電路工藝,它具有參數(shù)易于設(shè)計,可調(diào)性好,且電路便于集成等優(yōu)點。本文基于超導(dǎo)量子電路這一物理體系,研究若干拓撲光子學物理。特別地,我們將近年來在超導(dǎo)量子電路中實現(xiàn)Abelian人工規(guī)范的參量轉(zhuǎn)換方法推廣,提出實現(xiàn)Non-Abelian規(guī)范的理論方案。并進一步探討這一Non-Abelian規(guī)范所帶來的新奇物理效應(yīng),包括Non-Abelian AB效應(yīng)所導(dǎo)致的AB囚禁以及自旋軌道耦合。具體內(nèi)容如下:第一,我們提出在級聯(lián)的3D腔人工晶格體系中,利用3D腔的兩個本征模式來扮演光子的兩分量。通過參量共振的方法,用耦合SQUID來連接3D腔陣列上的近鄰格點,運用交變磁通來激勵SQUID,以此實現(xiàn)格點間強度由磁通信號強度決定的可控躍遷,而躍遷相位由磁通信號的初始相位來調(diào)制。這樣,我們可以通過合適地選取3D腔的幾何尺寸和交流脈沖的強度與相位,實現(xiàn)近鄰格點間四支躍遷的獨立可控,從而在超導(dǎo)量子電路體系... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超導(dǎo)量子電路器件的相干時間進展圖，此圖由Schoelkopf提出，見于文獻[21]

2 本文的理論基礎(chǔ)本章對本文的理論基礎(chǔ)做一個簡單的介紹，主要包括超導(dǎo)量子電路系統(tǒng)以及場，最后介紹了 AB cages。1 約瑟夫森結(jié)及其器件約瑟夫森結(jié)是超導(dǎo)量子電路基本組成元件。基于約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)量子器件子模擬中具有廣泛的應(yīng)用。以下我們首先對約瑟夫森結(jié)和超導(dǎo)量子干涉儀做一介。1.1 約瑟夫森結(jié)

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文0 0( ) 2 cos(2 / ) 2 cos( / ),J ext J ext J extE E E （2-4）其中，JE 是不加磁通時單個約瑟夫森結(jié)的約瑟夫森能，0 h / 2e是磁通量子，0 0 / 2 是約化磁通量子。可以看到，通過改變外加磁通ext ，我們相當于得到了一個可控的約瑟夫森結(jié)，為我們的調(diào)控帶來極大的便利。


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