量子比特具有和經(jīng)典比特完全不同的態(tài)疊加性質(zhì),所以,量子計(jì)算機(jī)擁有大規(guī)模并行運(yùn)算的能力,在解決某些特定問(wèn)題時(shí),比如,大數(shù)質(zhì)因子分解等,量子計(jì)算機(jī)具有巨大的優(yōu)勢(shì)。所以,量子計(jì)算是為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。為了保證量子計(jì)算的過(guò)程中,信息不會(huì)耗散,量子物理系統(tǒng)的編碼態(tài)的演化必須是幺正演化。孤立系統(tǒng)中的量子態(tài)的演化具有幺正性,但是,實(shí)際過(guò)程中,量子系統(tǒng)會(huì)無(wú)可避免的和環(huán)境發(fā)生相互作用,此時(shí),編碼態(tài)的幺正演化會(huì)被破壞,量子態(tài)上攜帶的信息會(huì)發(fā)生耗散,這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為消相干過(guò)程。量子系統(tǒng)的消相干效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的最大障礙。仿照經(jīng)典計(jì)算機(jī)的做法,為了保持編碼態(tài)的相干性,科學(xué)家引入了量子糾錯(cuò)碼。但是,量子糾錯(cuò)碼會(huì)引入冗余,編碼態(tài)的演化變得更加復(fù)雜,間接增加了出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。所以,量子系統(tǒng)本身應(yīng)該具有一定的容錯(cuò)能力,這也是本文的著力點(diǎn)所在。本文研究的主要內(nèi)容可以概括如下:⑴本文詳細(xì)介紹了Berry相的性質(zhì)。Berry相的大小完全決定于閉合路徑所圍曲面的幾何性質(zhì),與量子態(tài)演化的快慢無(wú)關(guān)。所以,幾何量子計(jì)算對(duì)環(huán)境的某些無(wú)規(guī)則的漲落并不敏感,具有一定的內(nèi)在容錯(cuò)性。然后介紹了無(wú)消相干子空間的性質(zhì)以及存在無(wú)消相干子空間的量子物理...

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1 引言
    2 量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)方案
        2.1 離子阱計(jì)算機(jī)
        2.2 基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)的量子計(jì)算方案
        2.3 固體超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)
        2.4 幾何量子計(jì)算方案
    3 量子退相干過(guò)程
        3.1 主動(dòng)糾錯(cuò)法
        3.2 被動(dòng)糾錯(cuò)法
第二章 量子計(jì)算機(jī)基本理論
    1 量子計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)
        1.1 量子計(jì)算機(jī)的信息輸入
        1.2 量子計(jì)算機(jī)的信息演化
        1.3 量子計(jì)算機(jī)的信息輸出
        1.4 量子計(jì)算機(jī)的編程
    2 量子糾纏
    3 量子普適邏輯門(mén)
        3.1 量子一位門(mén)
        3.2 量子二位門(mén)
第三章 幾何相位
    1 A-B效應(yīng)
    2 絕熱近似
    3 BERRY相位
第四章 無(wú)消相干子空間
    1 無(wú)消相干子空間的概念
    2 獨(dú)立相互作用和集體相互作用
    3 獨(dú)立量子位的無(wú)消相干子空間
        3.1 兩量子位的無(wú)消相干態(tài)
        3.2 多量子位的無(wú)消相干子空間
第五章 量子幾何計(jì)算方案
    1 尋找無(wú)消相干子空間
    2 構(gòu)造幾何量子比特
    3 量子一位門(mén)操作
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3774043