固態(tài)量子器件的量子態(tài)制備及邏輯門實現(xiàn).pdf

1、固態(tài)量子器件是近幾年的國際前沿研究熱點(diǎn)，也被認(rèn)為是最有可能實現(xiàn)量子計算的系統(tǒng)之一。本文將著重研究超導(dǎo)比特和NV色心這兩種固態(tài)系統(tǒng)在量子信息處理中的量子態(tài)制備及邏輯門操作。本文共分為五個章節(jié):
　　第一章為序言，主要介紹了本文的研究背景和固態(tài)比特的發(fā)展進(jìn)程，并著重介紹了和本文相關(guān)的研究成果。
　　第二章介紹了量子信息與量子光學(xué)方面相關(guān)知識，介紹后續(xù)章節(jié)所需要的基礎(chǔ)理論知識和概念。
　　第三章主要介紹了本文的一項研究工作，

2、提出一種在電路QED中制備量子存儲器的宏觀W-型糾纏相干態(tài)的方案。創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　本方案中我們采用的量子存儲器為NV系綜，每個NV系綜分布在不同的腔中。本方案中的NV系綜的初始態(tài)只需處于基態(tài)而無需制備到相干態(tài)，這將大大地減少實驗的難度。在大多數(shù)的操作時間中，每個腔始終處于真空態(tài)，因此由腔衰減和腔與腔之間的串?dāng)_所引起的消相干將得到極大程度的遏制。此外，本方案只需要一個腔外耦合比特。制備好的W型糾纏相干態(tài)可以在NV系綜中儲存很長時間

3、，然后傳輸?shù)角恢?，這在量子通訊中具有很好的應(yīng)用潛力。本方案具有一般性，可以用來制備分布在不同腔中原子系綜或者別的自旋系綜的W型糾纏相干態(tài)。
　　第四章主要介紹了本文的另一研究工作，在一個多腔體系中實現(xiàn)一種多目標(biāo)比特的非常規(guī)幾何相位門。創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　該多比特相位門是由一個共同的控制比特控制著分布在不同腔中的目標(biāo)比特，它只需要一步操作即可完成，同時操作時間與比特的數(shù)目無關(guān)，且只需使用每個比特的兩個能級。該多比特門還是通用的量