雙腔耦合量子電動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、量子計(jì)算是最近幾十年來，量子力學(xué)和信息科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生的一門新的交叉學(xué)科，其為信息時(shí)代提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)受限于硬件升級(jí)的瓶頸，新興起的量子計(jì)算受到了世界各國的高度關(guān)注。目前，腔 QED[1-4]、離子阱[5-9]和超導(dǎo)比特[10-11]等物理體系被認(rèn)為有可能實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。其中腔 QED方案由于采用光子作為信息儲(chǔ)存和處理的載體，操作時(shí)間較短，有利于實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算，從而受到廣泛的關(guān)注。本文主要研究了雙腔耦合動(dòng)力學(xué)模型，其主要內(nèi)容包

2、括：
　　第一章簡要介紹了量子計(jì)算的基本概念和基本理論。其中包括量子力學(xué)的一些基本概念和幾種常見的量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方案介紹。
　　第二章主要研究在恒定頻率外加激光驅(qū)動(dòng)下，含有兩能級(jí)量子比特的雙腔耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為。根據(jù)系統(tǒng)的相互作用哈密頓量，解出了系統(tǒng)量子態(tài)的激發(fā)概率的解析解。通過數(shù)值模擬方法，討論了三種特定情況下系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性：在外加脈沖與腔場發(fā)生近共振、比特與腔膜大失諧條件下，腔膜的最大激發(fā)概率小于0.07,腔膜處于非

3、激發(fā)狀態(tài),比特的激發(fā)概率出現(xiàn)瞬時(shí)的衰減；在比特與腔膜強(qiáng)耦合條件下，腔膜的激發(fā)概率近似0.5，腔膜處于半激發(fā)狀態(tài),比特的激發(fā)概率出現(xiàn)高頻振蕩；在腔場之間大跳躍條件下，腔膜的最大激發(fā)概率小于0.07,腔膜處于非激發(fā)狀態(tài),比特的激發(fā)概率出現(xiàn)高頻振蕩。
　　第三章主要討論了雙腔耦合系統(tǒng)中對(duì)量子信息的操作，通過分析在一些特殊的參數(shù)條件下系統(tǒng)的量子動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)系統(tǒng)中量子信息傳遞的有效性進(jìn)行了判斷，并找到了一些通過對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的特定處理，以達(dá)到