發(fā)布時間：2022-09-29 20:52

　　由于量子糾錯技術(shù)的發(fā)展,貓態(tài)比特（由貓態(tài)編碼的量子比特）的壽命得到了顯著的提高,因而近來對于貓態(tài)比特的研究引起了人們強烈的關(guān)注。本文主要的研究內(nèi)容是――在電路QED系統(tǒng)中基于兩個微波諧振器與一個超導transmon qutrit耦合的裝置來實現(xiàn)貓態(tài)編碼比特的通用受控相位門。本文首先介紹了研究背景,其次對量子力學,量子信息學和電路QED的相關(guān)基礎知識進行介紹,包括相干態(tài)與薛定諤貓態(tài)、受控相位門、JaynesCummings模型等。該文章的主要工作是基于兩個微波諧振器與一個超導transmon qutrit耦合的裝置來實現(xiàn)貓態(tài)編碼比特的通用受控相位門。該方案的優(yōu)點和創(chuàng)新點是:（1）在受控相位門的操作過程中,qutrit始終保持在基態(tài),因此,來自于qutrit的退相干被極大地抑制。（2）本方案只需要兩步基本操作即可完成通用受控相位門操作,而且這期間既不需要經(jīng)典脈沖也不需要測量,因此門實現(xiàn)簡單。（3）因為該方案可以推廣應用至兩個微波諧振器或兩個光學腔耦合一個三能級自然或人工原子的系統(tǒng)中,因此該方案具有普遍性。最后,數(shù)值模擬的結(jié)果表明:在當前電路QED技術(shù)下,該門實現(xiàn)可以達到較高的保真度。 

【文章頁數(shù)】：37 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
2 相關(guān)基礎知識
    2.1 量子比特與qutrit
        2.1.1 量子比特
        2.1.2 qutrit
    2.2 相干態(tài)與薛定諤貓態(tài)
        2.2.1 相干態(tài)
        2.2.2 薛定諤貓態(tài)
    2.3 量子邏輯門與兩比特受控相位門
        2.3.1 量子邏輯門
        2.3.2 兩比特受控相位門
    2.4 電路QED相關(guān)基礎
        2.4.1 電路QED簡介
        2.4.2 腔場量子化
        2.4.3 Jaynes-Cummings模型
3 電路QED系統(tǒng)中基于貓態(tài)比特通用受控相位門的實現(xiàn)
    3.1 研究動機
    3.2 理論方案
    3.3 實驗可行性分析
4 結(jié)論與展望
參考文獻
碩士期間的科研成果



本文編號：3683290