【摘要】：類似于網(wǎng)線接口、電腦usb接口等廣泛應(yīng)用的經(jīng)典接口,量子接口能實(shí)現(xiàn)量子信息(通常為微觀粒子的狀態(tài)信息)在光子(動(dòng)態(tài)量子比特)和存儲(chǔ)粒子(靜態(tài)量子比特)間的相干轉(zhuǎn)化,是連接量子存儲(chǔ)/計(jì)算單元與光通信通道的重要界面,是量子信息領(lǐng)域的基本元器件�；诩{米機(jī)械振子的兩個(gè)“迷人”特性(長相干時(shí)間,在極寬的頻率范圍內(nèi)與電磁場(chǎng)耦合的能力),本論文以納米機(jī)械振子充當(dāng)靜態(tài)量子比特,提出了一個(gè)可以電壓調(diào)控的光—納米機(jī)械振子間的量子接口。在該量子接口中,通過一個(gè)二能級(jí)系統(tǒng)(超導(dǎo)量子比特)的介入使得光機(jī)械間的相互作用得到極大的增強(qiáng),并且此相互作用強(qiáng)度可通過電壓加以調(diào)控。因此,微波光子與納米機(jī)械振子間的量子態(tài)的傳遞、量子糾纏的建立都可以通過選擇適當(dāng)?shù)碾妷好}沖而很好的完成。該量子接口中用到的微波諧振腔、約瑟夫森結(jié)、納米機(jī)械振子等組元都可用現(xiàn)代的半導(dǎo)體技術(shù)集成到芯片上,解決了由激光控制的量子接口存在的同步激光器難以小型化的問題。在本課題研究中,我們先對(duì)超導(dǎo)量子比特進(jìn)行理論分析,而后對(duì)整個(gè)量子接口的光機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行分析,最后用Matlab軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。在光機(jī)械系統(tǒng)分析中,采用哈密頓量分析法:先構(gòu)造全系統(tǒng)哈密頓量,而后根據(jù)朗之萬方程將該哈密頓量線性化,最后根據(jù)薛定諤方程求得波函數(shù)隨時(shí)間的演化情況。緊接著我們分析了光子產(chǎn)生、接收過程,兩節(jié)點(diǎn)間的量子態(tài)轉(zhuǎn)移以及量子糾纏的建立過程,并在考慮了退相干(腔泄露及機(jī)械衰減)的情況下,對(duì)這幾種情況進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果顯示在這幾種情況下的量子操作均有著較高的保真度,從而驗(yàn)證了該量子接口方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB383.1;TP334.7
【圖文】：

量子比特的布洛赫球表示Figure2.1Blochsphererepresentationofaqubit.

圖 2.2 光學(xué)腔耦合的三能級(jí)原子系統(tǒng)[10]Figure 2.2An three - level atomic system coupled by optical cavity.態(tài)演化過程如下:假定原子系統(tǒng)在進(jìn)行量子態(tài)演化前處于疊加態(tài)g c g 其外部環(huán)境都位于光學(xué)真空態(tài)；以 vac 和 t 來表示光學(xué)通道里的單

圖 2.3 量子點(diǎn)量子接口示意圖[11]Figure 2.3 The illustration of the quantum dot quantum interface.介紹下姚望等人求解過程：不變的希爾伯特子空間，其基為{ g ,0 vac}和{ e, 0 vac，

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;量子接口的重大突破[J];教學(xué)考試;2018年31期

2 魯宗相;湯海雁;喬穎;田新首;遲永寧;;電力電子接口對(duì)電力系統(tǒng)頻率控制的影響綜述[J];中國電力;2018年01期

3 ;菲尼克斯電氣電子接口兩大產(chǎn)品榮獲2011年度最佳產(chǎn)品[J];中國電力;2011年12期

4 ;Cisco虛擬防火墻和子接口的應(yīng)用[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2012年03期

5 郭本仁;仲崇蘭;戰(zhàn)余東;;管子接口成形工藝[J];機(jī)車車輛工藝;1990年01期

6 李津;毛梅琴;;含常規(guī)電子接口的微電網(wǎng)小信號(hào)動(dòng)態(tài)建模[J];農(nóng)村電氣化;2018年05期

7 ;新品[J];自動(dòng)化博覽;2007年01期

8 孫文德;神奇的腦控技術(shù)[J];電腦愛好者;1998年05期

9 韓非;;多業(yè)務(wù)中的CMTS及CNR的配置[J];有線電視技術(shù);2015年11期

10 岳宇斌;;菲尼克斯電子接口與自動(dòng)化產(chǎn)品電力行業(yè)應(yīng)用研討會(huì)勝利召開[J];工程機(jī)械;2007年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 于清洋;周維佳;李斌;李志強(qiáng);;一種適用于多指靈巧手的機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)器概念[A];中國儀器儀表學(xué)會(huì)第十一屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 記者 鄧暉;向量子互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展再進(jìn)一步[N];光明日?qǐng)?bào);2018年

2 趙婀娜 楊寧;我科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)25個(gè)量子接口之間的量子糾纏[N];人民日?qǐng)?bào);2018年

3 記者 操秀英;清華團(tuán)隊(duì)刷新量子接口糾纏數(shù)量世界紀(jì)錄[N];科技日?qǐng)?bào);2018年

4 耀文;我國科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)25個(gè)量子接口之間的量子糾纏[N];中國電子報(bào);2018年

5 記者 蔣菡;在毫米之間打造“小產(chǎn)品”的競(jìng)爭(zhēng)力[N];工人日?qǐng)?bào);2013年

6 電腦報(bào)評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)室;SuperSonic S-100影音壓縮卡評(píng)測(cè)[N];電腦報(bào);2002年

7 饒晉敏 蔡益;假設(shè)備解決真問題[N];中國船舶報(bào);2007年

8 信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所 田輝;BGP MPLS VPN技術(shù)詳解及應(yīng)用狀況[N];中國電子報(bào);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 應(yīng)思孔;電壓調(diào)控光—納米機(jī)械量子接口[D];浙江理工大學(xué);2019年

2 郭江濤;分布式時(shí)空軌跡計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2019年

3 陳磊;光—納米機(jī)械量子接口[D];浙江理工大學(xué);2016年

4 毛明科;太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)電力電子接口的建模及控制[D];武漢紡織大學(xué);2011年

5 黃鶴飛;基于固體光機(jī)械混合量子接口的量子信息處理[D];大連海事大學(xué);2018年

6 周婉;網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)和服備性能的檢測(cè)與監(jiān)控方法的研究[D];南京郵電大學(xué);2017年

7 馬賓;QinQ技術(shù)的研究與在BRAS中的實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2008年

8 李翠蕓;基于下垂特性的微電網(wǎng)電壓與頻率恢復(fù)控制研究[D];燕山大學(xué);2013年

9 尚偉;路由配置軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2006年

10 安春波;PTN傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)隔離和動(dòng)態(tài)QoS應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2786127