基于超導(dǎo)比特的量子算法腔QED實現(xiàn)方案.pdf

1、量子信息學(xué)是由量子力學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合而形成的一門新興學(xué)科,它通常包括量子通信和量子計算兩部分。量子計算的核心是用可控制的量子系統(tǒng)作為硬件來進行科學(xué)計算、信息處理和量子模擬。由于依賴量子力學(xué)的相關(guān)特性進行信息處理,使得量子計算可以解決一些經(jīng)典計算機無法解決的問題,近年來已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)界爭先研究的熱點,被認(rèn)為是最有吸引力的前沿領(lǐng)域之一。
　　從物理的觀點來看,計算機是一個物理系統(tǒng),計算則是這個系統(tǒng)演化的物理過程,因而在量子計算的處

2、理中,尋找合適的物理系統(tǒng)是一個關(guān)鍵問題。在近幾年的研究中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)量子系統(tǒng)與其它的量子信息處理系統(tǒng)相比,它的超導(dǎo)量子比特具有易操控、易擴展和易集成的特點,對人們在設(shè)計、控制和測量上具有很大的自由度,因而超導(dǎo)量子系統(tǒng)是最有前景的量子信息處理器的侯選系統(tǒng)。本碩士文重點討論利用超導(dǎo)比特的腔 QED系統(tǒng),以超導(dǎo)量子干涉儀比特(SQUID qubits)為信息的承載體來進行糾纏態(tài)的制備,構(gòu)建量子邏輯門,從而實現(xiàn)量子計算。主要成果有:

3、>　　1.基于超導(dǎo)比特的腔QED技術(shù)的Grover算法和Deutsch-Jozsa算法的實現(xiàn)方案。在超導(dǎo)量子干涉儀——腔系統(tǒng)中,分別利用共振作用和大失諧相互作用去實現(xiàn)Grover算法和Deutsch-Jozsa算法。該方案的優(yōu)點在于這樣的量子計算系統(tǒng)不但在計算過程中容易控制,而且在對待消相干影響時更容易抑制。
　　2.幾何量子計算的討論。本文提出了建立在非傳統(tǒng)幾何相位門上的量子計算,這樣的量子計算的特點是利用幾何位相的整體幾何性質(zhì)