藍移阱中銫原子磁不敏感態(tài)的相干操控
發(fā)布時間：2022-01-14 02:29
目前,量子計算、量子通訊是量子物理領(lǐng)域研究的熱點。作為存儲量子信息以及執(zhí)行計算的量子態(tài)信息載體,量子比特的相干時間是決定量子比特邏輯門相干操控保真度和操控次數(shù)的關(guān)鍵性參數(shù)。量子計算的研究對象很多,廣泛關(guān)注的包括超導(dǎo)環(huán)、俘獲離子、半導(dǎo)體量子點、NV色心以及中性原子等。編碼于受控中性原子基態(tài)的量子比特由于壽命長,受環(huán)境退相干因素影響小,易于精確操控,退相干時間長等優(yōu)勢,是量子計算研究的主要系統(tǒng)之一。同時,光學(xué)偶極阱俘獲的單個中性原子系統(tǒng)具有良好的可擴展性,能夠?qū)崿F(xiàn)偶極陣列中大規(guī)模的量子比特。近年來,不同維度、任意形狀的中性單原子陣列的高效裝載已經(jīng)陸續(xù)實現(xiàn),同時高保真的單比特和雙比特量子邏輯門高保真度的操控也為中性原子系統(tǒng)的量子計算打下了良好的基礎(chǔ)。然而,相較離子系統(tǒng)長達10分鐘量級的退相干時間,作為量子計算的主要參數(shù),中性原子體系的退相干時間有待進一步提高。影響單原子體系退相干時間的因素主要有均勻退相干和非均勻退相干兩種。原子與外界電磁場的耦合導(dǎo)致了原子量子比特的均勻退相干。其中偶極阱俘獲光和磁場起伏等引起的原子基態(tài)能級差分光頻移的起伏,可以利用“魔術(shù)”磁場、“魔術(shù)”頻率、“魔術(shù)”光強等多...
【文章來源】：山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】：56 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
二維原子陣列的任意形狀的裝載(a)為利用空間光調(diào)制器（SLM）構(gòu)建微光阱陣列實驗裝置；(b)為任意形狀二維原子陣列的全裝載[16]
第一章緒論3圖1.1二維原子陣列的任意形狀的裝載(a)為利用空間光調(diào)制器（SLM）構(gòu)建微光阱陣列實驗裝置；(b)為任意形狀二維原子陣列的全裝載[16]圖1.2利用SLM構(gòu)建三維微型光阱陣列[17]
基于單個中性原子的拉曼邊帶冷卻理論模擬和磁不敏感量子比特相干操控4圖1.3三維原子陣列的任意形狀的裝載[17]1.2.2基于中性原子量子比特相干性以及退相干機制簡要分析作為量子計算、量子模擬研究的主要系統(tǒng)，中性原子量子比特的相干操控一直以來都是研究熱點。編碼于原子基態(tài)超精細態(tài)的量子比特的相干性和相干時間是量子信息存儲和操控的重要的參數(shù)。2003年，德國的D.Meschede小組將銫原子俘獲在波長為1064nm，阱深為1mK的駐波紅移阱中，通過光傳送帶方法實現(xiàn)原子的微小移動，同時，通過9.2GHz的共振微波脈沖操控原子內(nèi)態(tài)，利用Ramsey干涉條紋和Spin-echo技術(shù)測量原子非均勻退相干時間為10.2ms[20]。2006年，M.Saffman小組在87Rb原子系統(tǒng)中，采用雙光子拉曼轉(zhuǎn)移測量鐘態(tài)相干時間為0.87ms[21]。2007年，P.Grangier小組利用雙光子拉曼脈沖相干操控87Rb原子鐘態(tài)躍遷，通過spin-echo技術(shù)測量相干時間為34ms[22]。2012年，M.Saffman小組在300藍移阱中，通過雙光子拉曼轉(zhuǎn)移操控銫原子基態(tài)量子比特，測量原子相干時間為43ms[23]。原子退相干機制的分析是研究量子比特相干時間延長的主要理論依據(jù)。2005年，德國的D.Meschede小組詳細分析了駐波偶極阱中由于原子在阱內(nèi)熱運動導(dǎo)致的均勻退相干和偶極阱光強不均勻分布、指向性噪聲等引起的退相干機制[24]�？紤]到偶極阱光場中原子的偏振極化，2007年，韓國的D.Cho小組理論分析了堿金屬原子與
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Comparison of single-neutral-atom qubit between in bright trap and in dark trap[J]. 田亞莉,王志輝,楊鵬飛,張鵬飛,李剛,張?zhí)觳? Chinese Physics B. 2019(02)
[2]銣原子磁力儀最佳抽運光強的研究[J]. 李佳佳,丁志超,汪之國,肖光宗,胡紹民. 激光技術(shù). 2016(05)
[3]利用藍失諧激光誘導(dǎo)微型光學(xué)偶極阱中冷原子間的光助碰撞提高單原子制備概率[J]. 刁文婷,何軍,劉貝,王杰英,王軍民. 物理學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]單原子量子比特的相干操控[D]. 田亞莉.山西大學(xué) 2019
[2]基于單個中性原子的量子比特操控[D]. 王志輝.山西大學(xué) 2017
[3]光偶極阱中單原子的相干轉(zhuǎn)移和兩原子受控碰撞[D]. 楊佳恒.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
本文編號：3587625
【文章來源】：山西大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】：56 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
二維原子陣列的任意形狀的裝載(a)為利用空間光調(diào)制器（SLM）構(gòu)建微光阱陣列實驗裝置；(b)為任意形狀二維原子陣列的全裝載[16]
第一章緒論3圖1.1二維原子陣列的任意形狀的裝載(a)為利用空間光調(diào)制器（SLM）構(gòu)建微光阱陣列實驗裝置；(b)為任意形狀二維原子陣列的全裝載[16]圖1.2利用SLM構(gòu)建三維微型光阱陣列[17]
基于單個中性原子的拉曼邊帶冷卻理論模擬和磁不敏感量子比特相干操控4圖1.3三維原子陣列的任意形狀的裝載[17]1.2.2基于中性原子量子比特相干性以及退相干機制簡要分析作為量子計算、量子模擬研究的主要系統(tǒng)，中性原子量子比特的相干操控一直以來都是研究熱點。編碼于原子基態(tài)超精細態(tài)的量子比特的相干性和相干時間是量子信息存儲和操控的重要的參數(shù)。2003年，德國的D.Meschede小組將銫原子俘獲在波長為1064nm，阱深為1mK的駐波紅移阱中，通過光傳送帶方法實現(xiàn)原子的微小移動，同時，通過9.2GHz的共振微波脈沖操控原子內(nèi)態(tài)，利用Ramsey干涉條紋和Spin-echo技術(shù)測量原子非均勻退相干時間為10.2ms[20]。2006年，M.Saffman小組在87Rb原子系統(tǒng)中，采用雙光子拉曼轉(zhuǎn)移測量鐘態(tài)相干時間為0.87ms[21]。2007年，P.Grangier小組利用雙光子拉曼脈沖相干操控87Rb原子鐘態(tài)躍遷，通過spin-echo技術(shù)測量相干時間為34ms[22]。2012年，M.Saffman小組在300藍移阱中，通過雙光子拉曼轉(zhuǎn)移操控銫原子基態(tài)量子比特，測量原子相干時間為43ms[23]。原子退相干機制的分析是研究量子比特相干時間延長的主要理論依據(jù)。2005年，德國的D.Meschede小組詳細分析了駐波偶極阱中由于原子在阱內(nèi)熱運動導(dǎo)致的均勻退相干和偶極阱光強不均勻分布、指向性噪聲等引起的退相干機制[24]�？紤]到偶極阱光場中原子的偏振極化，2007年，韓國的D.Cho小組理論分析了堿金屬原子與
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Comparison of single-neutral-atom qubit between in bright trap and in dark trap[J]. 田亞莉,王志輝,楊鵬飛,張鵬飛,李剛,張?zhí)觳? Chinese Physics B. 2019(02)
[2]銣原子磁力儀最佳抽運光強的研究[J]. 李佳佳,丁志超,汪之國,肖光宗,胡紹民. 激光技術(shù). 2016(05)
[3]利用藍失諧激光誘導(dǎo)微型光學(xué)偶極阱中冷原子間的光助碰撞提高單原子制備概率[J]. 刁文婷,何軍,劉貝,王杰英,王軍民. 物理學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]單原子量子比特的相干操控[D]. 田亞莉.山西大學(xué) 2019
[2]基于單個中性原子的量子比特操控[D]. 王志輝.山西大學(xué) 2017
[3]光偶極阱中單原子的相干轉(zhuǎn)移和兩原子受控碰撞[D]. 楊佳恒.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
本文編號：3587625
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