量子比特具有和經(jīng)典比特完全不同的態(tài)疊加性質(zhì),所以,量子計算機擁有大規(guī)模并行運算的能力,在解決某些特定問題時,比如,大數(shù)質(zhì)因子分解等,量子計算機具有巨大的優(yōu)勢。所以,量子計算是為當前研究熱點之一。為了保證量子計算的過程中,信息不會耗散,量子物理系統(tǒng)的編碼態(tài)的演化必須是幺正演化。孤立系統(tǒng)中的量子態(tài)的演化具有幺正性,但是,實際過程中,量子系統(tǒng)會無可避免的和環(huán)境發(fā)生相互作用,此時,編碼態(tài)的幺正演化會被破壞,量子態(tài)上攜帶的信息會發(fā)生耗散,這個過程被稱為消相干過程。量子系統(tǒng)的消相干效應是實現(xiàn)量子計算的最大障礙。仿照經(jīng)典計算機的做法,為了保持編碼態(tài)的相干性,科學家引入了量子糾錯碼。但是,量子糾錯碼會引入冗余,編碼態(tài)的演化變得更加復雜,間接增加了出錯的機會。所以,量子系統(tǒng)本身應該具有一定的容錯能力,這也是本文的著力點所在。本文研究的主要內(nèi)容可以概括如下:⑴本文詳細介紹了Berry相的性質(zhì)。Berry相的大小完全決定于閉合路徑所圍曲面的幾何性質(zhì),與量子態(tài)演化的快慢無關(guān)。所以,幾何量子計算對環(huán)境的某些無規(guī)則的漲落并不敏感,具有一定的內(nèi)在容錯性。然后介紹了無消相干子空間的性質(zhì)以及存在無消相干子空間的量子物理...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1 引言
    2 量子計算實現(xiàn)方案
        2.1 離子阱計算機
        2.2 基于半導體量子點的量子計算方案
        2.3 固體超導量子計算機
        2.4 幾何量子計算方案
    3 量子退相干過程
        3.1 主動糾錯法
        3.2 被動糾錯法
第二章 量子計算機基本理論
    1 量子計算機的結(jié)構(gòu)
        1.1 量子計算機的信息輸入
        1.2 量子計算機的信息演化
        1.3 量子計算機的信息輸出
        1.4 量子計算機的編程
    2 量子糾纏
    3 量子普適邏輯門
        3.1 量子一位門
        3.2 量子二位門
第三章 幾何相位
    1 A-B效應
    2 絕熱近似
    3 BERRY相位
第四章 無消相干子空間
    1 無消相干子空間的概念
    2 獨立相互作用和集體相互作用
    3 獨立量子位的無消相干子空間
        3.1 兩量子位的無消相干態(tài)
        3.2 多量子位的無消相干子空間
第五章 量子幾何計算方案
    1 尋找無消相干子空間
    2 構(gòu)造幾何量子比特
    3 量子一位門操作
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3774043