發(fā)布時(shí)間：2021-09-01 09:28

　　在完成某些計(jì)算任務(wù)時(shí),相比于如今多種的經(jīng)典算法,量子計(jì)算機(jī)無(wú)疑具有更加快捷的優(yōu)勢(shì)。理論上每一個(gè)量子算符都可以被分解成為一系列的單量子和雙量子位邏輯門,但是隨著量子比特成比例的增加,這種方法雖然在理論上可實(shí)現(xiàn)但卻是難以想象的復(fù)雜。使用多體的邏輯門就會(huì)使這個(gè)過(guò)程大大簡(jiǎn)化,然而若通過(guò)雙比特量子門或單比特量子門來(lái)實(shí)現(xiàn)多體邏輯門,保真度會(huì)因?yàn)橥讼喔啥@著惡化。因此,在沒(méi)有單量子比特或雙量子比特算符的參與下單步實(shí)現(xiàn)多體門至關(guān)重要。本文主要提供了利用原子和光腔相互作用的方法來(lái)單步實(shí)現(xiàn)一個(gè)典型的三量子比特門—Toffoli門（控-控-非門）。在一系列的耦合腔內(nèi),每個(gè)耦合腔中都置于一個(gè)三能級(jí)的原子,這樣量子信息被編碼在完全相同的低能態(tài)的原子上,從而能夠便捷地去標(biāo)記各個(gè)量子比特。原子和經(jīng)典（量子）場(chǎng)間的大的失諧對(duì)于Toffoli門的實(shí)現(xiàn)影響非常大。我們還基于馬爾科夫主方程分析了原子腔的衰變和原子的自發(fā)輻射對(duì)于實(shí)現(xiàn)Toffoli門的保真度,發(fā)現(xiàn)單步實(shí)現(xiàn)的Toffoli門對(duì)退相干影響具有魯棒性。另一方面,目前各種自旋鏈模型已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于模擬量子計(jì)算中,海森堡自旋鏈模型是相對(duì)簡(jiǎn)單的模型。本文所要構(gòu)造的自旋鏈模... 

【文章來(lái)源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：44 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

單激發(fā)態(tài)條件下演化期間Toffoli門的真值表

圖 4 參數(shù)為 δ g時(shí) Toffoli 門的保真度（具體參數(shù)選擇為 0.02 , , 0.1b aΩ = Ω = Ω = g Δ = g J = g）2.6 系統(tǒng)的魯棒性分析由于物理系統(tǒng)并不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，它必然會(huì)受到外界環(huán)境的干擾，而主要的干擾是來(lái)自耦合腔的衰變、原子的自發(fā)輻射。接下來(lái)，我們將用數(shù)值的方法來(lái)展示耦合腔的衰變和原子的自發(fā)輻射如何來(lái)影響 Toffoli 門最終的保真度。在 Markov 近似下，系統(tǒng)的主方程可由以下的 Lindblad 方程[46]產(chǎn)生：[ ]3 130,1 11 1,2 21 12 2I j j j j j jjel j j j jj le el ee eel jρ i H ρ κ a ρ a a a ρ ρa(bǔ) aγ σ ρσ σ ρ ρσ== = = + + （2.6.1）κ 代表耦合腔的衰變率，elγe 躍遷到l 的原子自發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]楊—巴克斯特方程在拓?fù)湮锢碇械膽?yīng)用[D]. 孫春芳.東北師范大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3376735