线路电力学系统中的量子态传输

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:superzf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在量子信息科学的研究中,为了充分利用各个量子系统的优点,我们常常把各个量子系统结合起来从而形成混合系统来实现量子信息的处理、量子态的转移以及研究观察各种新奇的量子物理现象。比如,可以把超导量子比特和纳米机械振子耦合从而充分利用它们的优点。随着理论及实验技术的快速发展,各种新型的超导量子比特与有关器件及其它量子系统的耦合,为量子信息和量子计算的研究开辟了一片新的天地。  电力学系统的耦合强度一般情况下比较小,因此为了加强它的耦合强度,在本论文中我们提出利用超导磁通量子比特代替电容,并且这个比特通过大失谐的相互作用分别与纳米机械振子和超导传输线腔耦合,消去比特的自由度,在单光子水平下通过选用合适的参数诱导出了有效的两个玻色场之间的强耦合,进而实现了它们之间量子态的转移。本论文主要研究的内容如下:  第一章主要介绍了量子信息论的发展进程及量子计算的基本内容,以及在量子计算和量子信息中所涉及的基本概念:量子纠缠态的概念及常见的纠缠态,如Bll态、GHZ态、W态及NooN态、簇态以及Dicke态;几种常见的单比特量子门与两比特量子门;最后介绍了一个重要系统:腔光力学系统及它的哈密顿量。  第二章主要介绍了线路腔量子电动力学的基础,第一部分主要介绍超导量子比特的有关特性及概念:约瑟夫森效应,约瑟夫森方程以及超导量子比特的量子化;第二部分主要介绍了一维传输线腔及其量子化;第三部分主要介绍了超导量子比特与纳米机械振子之间的耦合原理及哈密顿量;最后一部分介绍了线路腔量子电动力学的相关知识,主要是Jaynes-Cummings模型及其动力学。  第三章主要讨论了线路电力学系统,介绍了如果我们用常规的方法,得到的单光子耦合强度一般是比较小的,以及简单介绍了一维传输线腔和纳米机械振子同时耦合到超导比特,利用约瑟夫森效应的非线性来增强纳米机械振子和一维传输线腔之间的耦合。  第四章是本论文的重点,我们利用一个具有△类型三能级的超导磁通量子比特诱导出一个强的电力耦合,这个超导比特通过大失谐的相互作用分别与超导传输线腔和纳米机械振子耦合,同时它还受到一个外界经典电磁场的驱动。我们应用绝热消去的方法消除比特的自由度从而在单光子水平下通过选用合适的参数,成功的诱导出了有效的传输线腔和纳米机械振子之间的强耦合,实现了它们之间的量子态转移。  第五章是本论文的总结。
其他文献
本论文利用纳米材料构建了包括晶体管、传感器和显示器的微纳器件,研究了其基本特性。这些微纳器件是系统集成的最基本和最重要的单元。本论文工作旨在利用微电子技术和纳米技
近数十年中,人们有幸见证了一个深刻而奇妙的物理领域的蓬勃发展,即凝聚态中的拓扑物态。人们寻找着各种拓扑材料与拓扑现象,它们由体系的拓扑量子数如陈数、Z2拓扑数等等来
随着理论与实验技术的发展,科学家在量子操作和量子模拟领域的研究取得了巨大成就,特别是冷原子系统的研究与应用。随着激光冷却与冷原子囚禁技术的诞生,关于冷原子体系的量子操
本文主要通过COMSOL Multiphysics软件研究了电磁隐身斗篷和铍小球的力学性质。电磁隐身斗篷是新型电磁器件中重要发展,它能使物体有效地规避电磁波的探测,从而实现物体隐身。
本论文主要研究了磁性隧道结的热稳定性,即退火对磁性隧道结微结构的影响,通过在反铁磁层与铁磁层之间插入纳米氧化层(NOL),提高了磁性隧道结的热稳定性,本文的主要结果为: 对
斯托克斯椭偏仪是一种可实时测量多种材料厚度、折射率等光学参数的重要测量仪器。分振幅光偏振态测量仪(DOAP)是斯托克斯椭偏仪的核心部分,其功能是实现对光偏振态的实时测量
量子计算是基于量子力学原理的一种新的计算模型,也是当前量子物理领域中一个重要的研究分支。相比于传统的经典计算机,量子计算机显现出无可比拟的优越性。但是量子计算无论在
本论文首先,介绍了永磁强流微波离子源的基本组成及工作原理,分析了离子源引出系统对束流品质(束流强度、束流发射度、束流发散角等)的影响;其次,建立了前分析永磁性强流微波
光子态密度的调控是光子晶体的一个非常重要的特性,通过对态密度在时域和频域上进行调控可以实现带边自发辐射速率的增强和带隙自发辐射速率的抑制。当金纳米棒的纵向等离子共
本文利用严格方法分别研究了单子格系统和可分晶格上的一类特殊Hubbard模型,它具有无穷长程的跃迁项,不同格点间的跃迁几率幅度是相同的。 对于单子格系统,我们考查了系统半