絕熱過程實現(xiàn)量子計算.pdf

1、量子態(tài)操作是量子物理重要研究問題。目前，理論和實驗上有許多工作研究量子態(tài)的實現(xiàn)，如Bell態(tài)，GHZ態(tài)，cluster態(tài)等等。這些量子態(tài)之所以重要，一方面可以用它們來驗證物理學的一些現(xiàn)象。比如，用Bell態(tài)可以驗證Bell不等式，從而驗證量子的非局域關聯(lián)特性。另一方面，量子態(tài)的制備是實現(xiàn)量子計算的基本條件，如要實現(xiàn)單向量子計算就必須制備高糾纏的cluster態(tài)。量子計算過程實際上就是如何控制量子態(tài)及其演化。那么，有效的制備量子態(tài)就成了從

2、事量子計算研究者需要考慮的重要問題。
　　目前實驗上所采用的量子態(tài)操作方法主要是基于拉比振蕩模型。通過精確的控制脈沖作用時間，制備想要的量子態(tài)。但這種方案因為對實驗精度要求高，在實際的過程中很難避免操作上的誤差。另外，環(huán)境的影響也是降低量子態(tài)操作效率的一方面因素。為此，我們嘗試實現(xiàn)一種對脈沖操作時間不敏感的方案。在我們的方案中，要施加額外的一個斯塔克啁啾場，對能級產生擾動。通過相對的控制斯塔克場和泵浦場，就可以實現(xiàn)絕熱過程，很好的

3、完成單比特操作。當然，我們這種方案不僅僅可以實現(xiàn)單比特量子態(tài)，還可以用來構造兩比特量子邏輯門。通過以上的兩種邏輯操作就可以實現(xiàn)可擴展的量子計算。為了驗證我們方案的可行性，在超導量子電路中，我們采用了實驗參數(shù)用數(shù)值方法模擬出了量子邏輯門操作。這表明，我們的方案在理論上是可行的。
　　我們這個方案還有一個優(yōu)點就是對環(huán)境的微擾不敏感。實驗操作中，認為能級是確定的，通過施加相應頻率的脈沖可以實現(xiàn)量子態(tài)的翻轉?？墒鞘聦嵤?，量子系統(tǒng)往往要受到