量子態(tài)傳輸和多量子比特邏輯門在量子信息處理和量子計算中扮演著重要的角色。許多物理系統(tǒng)都可以實現(xiàn)量子態(tài)傳輸和邏輯門運算,電路量子電動力學(電路QED)被認為是最有希望實現(xiàn)大規(guī)模量子信息處理與量子計算的物理平臺之一。電路QED由微波諧振腔和超導量子比特組成,它與腔QED類似,是一個在量子尺度下研究光與物質(zhì)相互作用的完善的物理平臺。目前,實驗上已經(jīng)在電路QED中實現(xiàn)了兩個超導量子比特之間的量子態(tài)傳輸以及多個超導比特的量子門,而有關(guān)高維超導量子比特之間的量子態(tài)傳輸以及多腔系統(tǒng)中的多比特量子門在實驗上還沒有報道。本學位論文將主要研究電路QED中的高維量子態(tài)傳輸以及多腔系統(tǒng)中的多量子比特邏輯門實現(xiàn)。本學位論文由以下八個章節(jié)組成,其中第三章至第七章為博士期間的主要工作。第一章我們首先介紹了電路QED的研究背景,然后給出了本學位論文的結(jié)構(gòu)安排與主要內(nèi)容。第二章我們介紹了與我們研究工作相關(guān)的理論知識和方法,其中包括約瑟夫森結(jié)、超導比特和電路QED等。第三章我們提出了一種通過兩個一維傳輸線腔與兩個超導磁通qutrit耦合傳輸一個磁通qutrit的任意量子態(tài)方案。該量子態(tài)可以被確定性地傳輸,即無需測量。由于...

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學位級別】：博士

圖１．１布洛赫球示意圖

圖２．１?（ａ）約瑟夫森結(jié)由一個薄的絕緣層連接兩個超導體構(gòu)成

圖２．２空穴中俘獲的磁通是量子化的：ｔ?＝７１少〇?（ｎ?＝?１，２，．…）

圖２．３ａ超導相位比特電路示意圖

本文編號：3887789