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量子计算建立在量子力学叠加原理和量子纠缠特性的基础上,是一门很具发展潜力的新兴交叉学科。量子计算是用量子态编码信息,按照量子力学的规律、根据算法要求操控、演化编码态,最后通过测量读取信息,最终实现量子信息的处理。量子计算可以完成经典计算无法完成或者说是很难完成的计算任务,其潜在的巨大应用价值引发了近十几年来科学界对量子计算在理论和实验上的研究。目前,正在探索的可能实现量子计算机的物理系统有离子阱、腔量子电动力学系统(腔QED)、核磁共振、量子点、超导约瑟夫森结和线性光学等系统。其中,腔量子电动力学是研究最早的,发展也比较快,相对于其它系统具有独特的优势,被认为是最有前途的方案之一。 本文是基于腔量子电动力学系统,利用量子反馈控制实现对量子态的确定性制备。本文共分三章,安排如下: 第一章是对研究模型的理论进行介绍。CQED系统是一种规模化、集成化控制的固体量子系统。在CQED系统中,用超导量子比特充当人工原子,用一维传输线共振器充当微波腔场,在系统中可以有效的观察到人工原子和光场的相互作用,从而帮助我们探究到原子腔量子电动力学的新领域。首先对系统模型的哈密顿量进行正则变换得到其有效哈密顿量。进一步消除光子自由度,得到只含有量子比特信息的有效主方程。同时还介绍了Homodyne测量方法,以及量子路径的演化方程。 第二章是对量子反馈理论的综述性介绍。首先提出量子控制系统的研究是研究量子计算机的现实需要,进而详细介绍了量子控制系统原理的三个部分:量子系统开环控制方法、量子系统的闭环学习控制和量子系统的闭环反馈控制。并介绍了相关理论的应用。接着又介绍了量子控制系统的建立做需要的几个过程。然后提出量子反馈控制理论基本可分为两种:一种是量子纠错理论,一种是量子连续反馈理论。在量子反馈理论中,应用比较多的都是电流反馈方案,但这种反馈方案有一定的不足。相比于电流反馈方案,效果比较好的是本文的重点内容”态估计”反馈方案。 第三章是在腔量子电动力学系统中应用“态估计”反馈方案。以单量子比特为例,通过数值模拟展示了在测量和环境影响下维持其两能级之间的Rabi振荡的效果。 第四章是应用”态估计”反馈方案实现Dicke态的确定性制备。设计了适合此模型的反馈方案并通过数值模拟展示了其效果。