量子理論與信息科學的結合產(chǎn)生了量子信息科學。量子計算機和量子通信成為人們當前的研究熱點課題之一。其中,量子計算機的優(yōu)越性體現(xiàn)在量子并行計算上,從而可以進行超快速計算和模擬量子系統(tǒng),并能解決經(jīng)典計算機無法解決的問題。本博士論文著重研究了量子邏輯門在離子阱中的實現(xiàn)、在腔QED 中量子態(tài)的制備以及自旋-1/2 系統(tǒng)中量子糾纏態(tài)的度量等問題。實驗上通過級聯(lián)的量子邏輯門來構造量子計算機。任意量子門都可以由二比特控制非門（CN 門）和單比特旋轉門（R 門）組成。因此,人們致力于研究如何實現(xiàn)CN 門和R 門。我們提出了一種在離子阱中實現(xiàn)CN 門的簡單方法。離子的內態(tài)作為一個目標量子比特,內部基態(tài)|g> 和激發(fā)態(tài)|e> 分別表示|0> 和|1> ,離子的聲子數(shù)態(tài)|0> 和|1> 作為控制比特。用兩束互相垂直的激光同時控制一個被囚禁在直線阱中的離子,調節(jié)沿X 方向和Y 方向的耦合系數(shù),選擇合適的演化時間,使耦合系數(shù)和Lamb-Dicke（LD）系數(shù)滿足一定的關系,在子空間{|0>| g> ,|0>|e>,|1>|g>,|1>|... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

1描述激光對囚禁在阱中的冷離子操控的示意圖

圖 3.2.1 溫度 T=0 時糾纏度隨耦合強度系數(shù) b 的變化。（取自 Nielsen e-print quant-ph/0011036）后來，O’Connor 和 Wootters 研究了滿足置換對稱性的海森堡 XXX 模型中基態(tài)的糾纏度[52]。王曉光等人研究了一維多粒子 Heisenberg 模型中，相鄰粒子和次近鄰粒子的糾纏度，考慮溫度、耦合系數(shù)、外加磁場和均勻磁場、隨粒子位置變化的磁場、以及其他因素對糾纏度的影響。王 曉 光 等 人 研 究 指 出 [47] ， 在 各 向 同 性 海 森 堡 XXX 模 型 中 ，( ) ( )∑∑==++=++NiziNiyiyixixiHJBJB1111, σ σσσσ(3.2.12)由于滿足周期邊界條件，即 N +1≡1，所以這個模型具有置換對稱性。耦合系數(shù)的正負值分別對應于反鐵磁和鐵磁情況。熱糾纏完全由與內能有關的配分方程決定。在一般情況下，熱糾纏不僅和配分方程有關，而且同本征值和本征態(tài)有關。在量子

+ ==+++ + =+ + +++ ++ ==+ ++ + + ++ echTJxyqepeeechTJechTJzqepeechTJechTJeechTqeJuvpeTJTJTJJJJTJJJTJTJTJJJTJJJTJTJTJTT21323243431213232431212122122124343232232223222231211112222222122221222222122221222（4.1.4）用類似的方法可以得到粒子 4 和粒子 3 之間糾纏度的解析式。對于正四面體晶體，12J = J，兩粒子間的糾纏度 concurrence 滿足C =C=C=C=C=C=C121314232443。當沒有外加磁場時，鐵磁體（ J <0）的基能量是 4J，對應的基態(tài)是10 ，兩粒子之間基態(tài)的糾纏度是 1/3。


本文編號：3282004