就腔量子電動力學(xué)而言,隨著腔中耦合原子的增多,由于原子間的交叉相互作用,使得對原子自身和原子與腔相互作用的操縱變得越來越困難,所以單個腔中可以耦合的原子數(shù)目是有物理限制的。但是,一臺實用的量子計算機必然包含很多量子比特,并且它的能力會隨著所包含量子比特數(shù)目的增多而增強。因此人們提出了分布量子計算的方案。它通過量子傳輸線連接多個空間分離的包含少數(shù)量子比特的處理器組成網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)量子計算。制備分離子系統(tǒng)間共享的糾纏和構(gòu)建遠(yuǎn)程量子邏輯門是實現(xiàn)分布量子計算的核心問題。另一方面,近來在實驗上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)囚禁在光學(xué)腔中的單個原子控制、原子與腔及光纖與腔的強耦合。因此,原子-腔-光纖耦合系統(tǒng)逐漸引起了人們的重視,提出了許多基于此類系統(tǒng)完成量子信息處理的方案。本文以此類系統(tǒng)作為研究對象,提出一些制備遠(yuǎn)程兩比特共享糾纏態(tài)、多比特W態(tài)和三比特Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）態(tài)、實現(xiàn)遠(yuǎn)程兩比特量子控制相位門和交換門、及遠(yuǎn)程三比特量子控制Z門的理論方案。本文的主要工作包括以下內(nèi)容： 1.基于通過光纖連接的三個腔分別與三個原子耦合組成的系統(tǒng),提出一種通過絕熱演化制備遠(yuǎn)程兩... 

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 量子信息的基本概念
        1.1.1 量子比特
        1.1.2 量子邏輯門
        1.1.3 量子糾纏
    1.2 基于腔QED系統(tǒng)的糾纏態(tài)制備和量子邏輯門實現(xiàn)
        1.2.1 腔QED的基本概念
        1.2.2 原子與腔場的相互作用模型
        1.2.3 基于腔QED制備糾纏態(tài)和實現(xiàn)遠(yuǎn)程邏輯門的方案
    1.3 本文的主要工作
第二章 通過絕熱演化在原子-腔-光纖系統(tǒng)中制備糾纏
    2.1 原子-腔-光纖耦合系統(tǒng)
    2.2 通過絕熱演化制備糾纏態(tài)的方案
    2.3 實現(xiàn)量子信息共享的方案
    2.4 本章小結(jié)
第三章 制備與遠(yuǎn)距離腔耦合的三原子GHZ態(tài)
    3.1 通過控制相互作用時間制備GHZ態(tài)
    3.2 通過絕熱通道制備GHZ態(tài)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 經(jīng)典光場輔助下實現(xiàn)遠(yuǎn)程量子邏輯門的方案
    4.1 經(jīng)典場驅(qū)動下的原子-腔-光纖系統(tǒng)
    4.2 遠(yuǎn)程兩比特邏輯門的實現(xiàn)方案
        4.2.1 遠(yuǎn)程兩比特量子控制相位門的實現(xiàn)方案
        4.2.2 遠(yuǎn)程兩比特量子交換門的實現(xiàn)方案
    4.3 本章小結(jié)
第五章 遠(yuǎn)程三比特量子控制Z門的實現(xiàn)方案
    5.1 原子-腔-光纖耦合系統(tǒng)
    5.2 遠(yuǎn)程三比特量子控制Z門的實現(xiàn)方案
    5.3 遠(yuǎn)程N比特控制Z門的實現(xiàn)方案
    5.4 本章小結(jié)和討論
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表與完成論文目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]量子隱形傳態(tài)[J]. 蘇曉琴,郭光燦.  物理學(xué)進展. 2004(03)



本文編號：3733408