雙模腔中強場驅(qū)動下的非傳統(tǒng)幾何邏輯門.pdf

1、20世紀80年代以來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，信息論、計算機科學和物理學之間不僅表現(xiàn)出應用上的聯(lián)系，而且這些科學概念、原理都要受到基本物理規(guī)律的制約。在經(jīng)典信息中，信息由比兩個獨立的態(tài)編碼，一般稱編碼態(tài)為比特。但是，量子態(tài)卻可以在兩個編碼態(tài)中連續(xù)變化。因此，當信息由量子態(tài)編碼時，傳統(tǒng)的信息框架已經(jīng)從本質(zhì)上發(fā)生了改變。量子信息，一個暫新的學科從而被提出并發(fā)展起來應用量子態(tài)以處理信息的存儲、運輸及計算等。一般而言，量子信息學包含量子通訊和和量子計算。

2、這個新興學科拓展了科研的內(nèi)容，極大地豐富和加深了人們對微觀世界的認識和理解，體現(xiàn)出巨大的應用前景。在量子信息領域中，腔量子電動力學(QED)方案被認為是最有效的實現(xiàn)、存儲和傳遞信息的方案之一。隨著研究的進一步深入和技術的發(fā)展，越來越多的量子信息處理過程可通過腔QED方案在實驗上實現(xiàn)。 本文首先介紹了目前四種量子邏輯門的實驗方案，它們是腔QED，離子阱技術，核磁共振技術和量子點。本文的工作將集中在腔QED，于是我們系統(tǒng)地評述了腔Q

3、ED的基礎理論，并且介紹了量子信息中的幾何相位及其在腔QED中的應用。通過對雙模腔中強場驅(qū)動下的非傳統(tǒng)幾何邏輯門的研究，我們的工作主要有如下三方面：1)在雙模腔中，強的共振經(jīng)典場驅(qū)動下，通過限制在腔QED中的兩個三能級原子建立二量子比特，提出了非傳統(tǒng)幾何邏輯門的方案； 2)由于腔的退相干會導致腔模的起伏，并因此導致保真度的降低。我們采用了雙哈密頓量的方法，有效的防止了這種有害的效應，提高了保真度；3)在方案處于腔模退相干情況下建立一個π