本文在相對論框架下,討論了量子探測的理論研究及超導(dǎo)量子電路的應(yīng)用。相對論量子信息學(xué)是近年來興起的一個前沿且熱門的交叉學(xué)科,其理論框架根植于相對論、量子力學(xué)、量子場論、信息學(xué)等等。該學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括:相對論運(yùn)動和效應(yīng)對量子體系的影響,彎曲時空的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對量子資源的影響,以及探討如何利用量子信息中前沿的技術(shù)方法探測時空。相對論量子信息學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義,從理論上而言,這一學(xué)科是量子信息理論的重要分支。相對論理論與量子信息學(xué)的融合,進(jìn)一步拓展了量子信息學(xué),同時也推動了相對論和其它引力理論的發(fā)展。另一方面,從實驗上來說,該領(lǐng)域的研究為彎曲時空的探測提供了創(chuàng)造性的方法和思路。本文在非慣性系和彎曲時空的背景下,以相對論理論為框架,利用開放量子系統(tǒng)的方法,進(jìn)行了量子探測的理論研究,主要涉及量子估測、兩能級原子的幾何相位。隨后,我們進(jìn)一步拓展到應(yīng)用領(lǐng)域,基于當(dāng)前熱門的超導(dǎo)量子電路的研究,設(shè)計了超導(dǎo)量子電路及實驗方案模擬非慣性孤子。在讀博期間完成的主要工作如下:首先,我們以一個作勻速率圓周運(yùn)動的兩能級原子為探測器,討論了該探測器與標(biāo)量場耦合時,其相位參數(shù)的量子Fisher信息（QFI）,分析... 

【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
0.1 中文摘要
0.2 英文摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 量子場論
        1.2.1 真空和粒子
        1.2.2 Bogoliubov變換.
        1.2.3 Bogoliubov變換在慣性系與非慣性系中的應(yīng)用
    1.3 開放量子系統(tǒng)
        1.3.1 主方程
        1.3.2 兩能級原子系統(tǒng)的演化
    1.4 量子估測理論
        1.4.1 量子測量公設(shè)
        1.4.2 量子Fisher信息.
    1.5 幾何相
        1.5.1 絕熱近似與Berry相位
        1.5.2 開放量子系統(tǒng)的幾何相
    1.6 量子模擬
        1.6.1 超導(dǎo)量子電路系統(tǒng)
        1.6.2 Josephson結(jié) .
        1.6.3 超導(dǎo)電路的量子化
第二章 與標(biāo)量場耦合的量子體系的參數(shù)估測
    2.1 量子Fisher信息.
    2.2 開放量子系統(tǒng)
    2.3 具有圓周運(yùn)動軌跡的兩能級原子的相位參數(shù)的量子估計
        2.3.1 無邊界時相位參數(shù)的量子估測
        2.3.2 有一個邊界時相位參數(shù)的量子估測
    2.4 本章小結(jié)
第三章 利用慣性探測器和加速探測器探測宇宙弦時空虧角參數(shù)
    3.1 宙弦時空中標(biāo)量場的量子化
    3.2 局域量子估測理論和物理模型的構(gòu)建
        3.2.1 局域量子估測理論
        3.2.2 兩能級原子探測器的動力學(xué)演化
    3.3 宇宙弦時空的參數(shù)估計
        3.3.1 慣性探測器的參數(shù)估計
        3.3.2 勻加速探測器的參數(shù)估計
        3.3.3 慣性探測器和加速探測器的比較
    3.4 本章小結(jié)
第四章 宇宙弦時空的拓?fù)涮卣鲗缀蜗辔坏挠绊?br>    4.1 開放量子系統(tǒng)中的幾何相位
    4.2 宇宙弦時空背景下標(biāo)量場的量子化
    4.3 宇宙弦時空中勻加速兩能級原子的幾何相位
        4.3.1 ν=1的情況
1的情況">        4.3.2 ν>1的情況
    4.4 本章小結(jié)
第五章 利用超導(dǎo)量子電路模擬變質(zhì)量孤子
    5.1 SQUID回路
    5.2 在SQUID回路中模擬變質(zhì)量孤子
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間完成的論文
致謝



本文編號：3465909