在量子計(jì)算中,量子邏輯門(mén)是一個(gè)關(guān)鍵的部分,因此成為了許多人研究的對(duì)象。它是量子計(jì)算得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。我們研究了以下兩種系統(tǒng): （1）.處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中的自旋為1/2的單粒子。 （2）.處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中的由奇數(shù)個(gè)自旋為1/2的粒子組成的反鐵磁性Heisenberg鏈。 這兩種系統(tǒng)的哈密頓量都具有SU（2）代數(shù)結(jié)構(gòu)。我們用代數(shù)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)以上兩種系統(tǒng)進(jìn)行求解,得到了嚴(yán)格的解析解�；趪�(yán)格解,就可構(gòu)造一位量子邏輯門(mén)。通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度和頻率,就可以控制該量子邏輯門(mén),實(shí)現(xiàn)一位量子邏輯門(mén)的任何操作。系統(tǒng)（1）實(shí)現(xiàn)的量子邏輯門(mén)稱(chēng)之為單粒子量子邏輯門(mén),單粒子量子邏輯門(mén)與標(biāo)準(zhǔn)的一位量子邏輯門(mén)總是相差一個(gè)整體相位,為了消除這個(gè)整體相位,我們采用了磁場(chǎng)脈沖的方法。通過(guò)調(diào)節(jié)反鐵磁性耦合常數(shù)和磁場(chǎng)持續(xù)時(shí)間,系統(tǒng)（2）能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的一位量子邏輯門(mén),由系統(tǒng)（2）實(shí)現(xiàn)的量子邏輯門(mén)稱(chēng)之為自旋團(tuán)簇量子邏輯門(mén)。同時(shí)我們也分析了單粒子量子邏輯門(mén)和自旋團(tuán)簇量子邏輯門(mén)抗環(huán)境干擾的能力。自旋團(tuán)簇量子邏輯門(mén)比單粒子量子邏輯門(mén)抗環(huán)境干擾的能力增強(qiáng)。 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 量子計(jì)算的誕生與發(fā)展
    1.2 量子邏輯門(mén)
    1.3 量子邏輯門(mén)的物理實(shí)現(xiàn)
        1.3.1 離子阱方案
        1.3.2 核磁共振（NMR）方案
        1.3.3 腔場(chǎng)量子電動(dòng)力學(xué)（QED）方案
        1.3.4 量子點(diǎn)方案
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容，目標(biāo)和方法
第二章 代數(shù)動(dòng)力學(xué)的基本原理
    2.1 代數(shù)動(dòng)力學(xué)的定義
        2.1.1 量子運(yùn)動(dòng)學(xué)代數(shù)
        2.1.2 代數(shù)動(dòng)力學(xué)的定義
    2.2 時(shí)間有關(guān)的動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性
    2.3 動(dòng)力學(xué)非絕熱基矢
    2.4 規(guī)范自由度與規(guī)范不變性
    2.5 線(xiàn)性系統(tǒng)的量子-經(jīng)典對(duì)應(yīng)
第三章 單粒子一位量子邏輯門(mén)的物理實(shí)現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)的哈密頓量與嚴(yán)格的解析解
    3.3 一位量子邏輯門(mén)的實(shí)現(xiàn)
    3.4 整體相位的調(diào)整
第四章 自旋團(tuán)簇量子邏輯門(mén)
    4.1 一維反鐵磁性 Heisenberg鏈及其基態(tài)性質(zhì)
        4.1.1 Heisenberg模型
        4.1.2 一維反鐵磁性 Heisenberg鏈的基態(tài)性質(zhì)
    4.2 自旋團(tuán)簇量子邏輯門(mén)的實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 系統(tǒng)的哈密頓量與嚴(yán)格的解析解
        4.2.2 一位量子邏輯門(mén)的實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 自旋團(tuán)簇量子比特的耗散性質(zhì)
    4.3 結(jié)論
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
聲明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]量子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性研究與代數(shù)動(dòng)力學(xué)[J]. 王順金,李福利,左維,揭泉林,韋聯(lián)福.  量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2000(01)
[2]人造量子系統(tǒng)的理論研究與代數(shù)動(dòng)力學(xué)[J]. 王順金.  物理學(xué)進(jìn)展. 1999(04)
[3]S=1/2海森堡自旋鏈的另一種求解方法[J]. 林念,于祖榮.  物理學(xué)報(bào). 1993(12)



本文編號(hào)：3123077