自從P. W. Shor和L. K. Grover的開拓性工作以來,量子計算已經(jīng)受到了廣泛的重視,量子計算機比傳統(tǒng)計算機能更有效地處理一些問題。實現(xiàn)量子計算機的物理系統(tǒng)包括：核磁共振(NMR)系統(tǒng)、腔量子電動力學(xué)系統(tǒng)、量子點系統(tǒng)和離子阱系統(tǒng)。近些年來,由于腔量子電動力學(xué)和囚禁離子技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有許多工作嘗試將腔量子電動力學(xué)和囚禁離子兩種系統(tǒng)結(jié)合起來。事實上,也已經(jīng)有大量的關(guān)于囚禁離子放置于腔中的實驗研究,這些實驗的發(fā)展意味著用囚禁離子-腔系統(tǒng)實現(xiàn)量子計算是可行的。 在本文中,我們提出了不用借助輔助能級的囚禁二能級離子在單模光腔中的兩種量子計算方案,我們用兩種不同的方法實現(xiàn)了量子邏輯門,這兩種方案在實驗方面各有自己的優(yōu)勢。第一種方案是用旋轉(zhuǎn)波近似的方法得出系統(tǒng)有效哈密頓量,這個方案的實現(xiàn)最主要的是激光-離子的相互作用沒有受蘭姆-狄克參數(shù)限制(η口1),這樣有助于降低阱的噪音和提高離子冷卻速度。第二種方案是在離子-腔場的大失諧近似下得出系統(tǒng)有效哈密頓量,這樣腔場是虛激發(fā)的,因此這個方案對腔的衰減是不敏感的,并且大大降低了對腔品質(zhì)因數(shù)的要求。 最后,我們提出的實現(xiàn)量子相位門的兩種方案都只涉...

【文章頁數(shù)】：43 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 量子計算機的興起
    1.2 量子計算機的基本概念
    1.3 量子比特
    1.4 量子邏輯門
第二章 囚禁離子物理系統(tǒng)
    2.1 量子計算機的基礎(chǔ)實驗研究
    2.2 離子阱系統(tǒng)-線性Paul阱
    2.3 離子與激光之間的相互作用
        2.3.1 行波激光場結(jié)構(gòu)
        2.3.2 駐波激光場結(jié)構(gòu)
    2.4 囚禁離子+腔場系統(tǒng)
第三章 勢阱離子+腔場系統(tǒng)的量子邏輯門的實現(xiàn)
    3.1 不受蘭姆-狄克限制下的量子邏輯門的實現(xiàn)
        3.1.1 理論模型與方法
        3.1.2 量子相位門的實現(xiàn)
        3.1.3 兩比特量子受控非門的實現(xiàn)
    3.2 在大失偕機制下的一步操作實現(xiàn)量子邏輯門
        3.2.1 理論模型與方法
        3.2.2 量子邏輯門的實現(xiàn)
本文總結(jié)
參考文獻
在校期間發(fā)表的論文
致謝
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