發(fā)布時(shí)間：2021-07-13 11:50

　　量子理論與信息科學(xué)的結(jié)合產(chǎn)生了量子信息科學(xué)。量子計(jì)算機(jī)和量子通信成為人們當(dāng)前的研究熱點(diǎn)課題之一。其中,量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性體現(xiàn)在量子并行計(jì)算上,從而可以進(jìn)行超快速計(jì)算和模擬量子系統(tǒng),并能解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的問(wèn)題。本博士論文著重研究了量子邏輯門(mén)在離子阱中的實(shí)現(xiàn)、在腔QED 中量子態(tài)的制備以及自旋-1/2 系統(tǒng)中量子糾纏態(tài)的度量等問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)上通過(guò)級(jí)聯(lián)的量子邏輯門(mén)來(lái)構(gòu)造量子計(jì)算機(jī)。任意量子門(mén)都可以由二比特控制非門(mén)（CN 門(mén)）和單比特旋轉(zhuǎn)門(mén)（R 門(mén)）組成。因此,人們致力于研究如何實(shí)現(xiàn)CN 門(mén)和R 門(mén)。我們提出了一種在離子阱中實(shí)現(xiàn)CN 門(mén)的簡(jiǎn)單方法。離子的內(nèi)態(tài)作為一個(gè)目標(biāo)量子比特,內(nèi)部基態(tài)|g> 和激發(fā)態(tài)|e> 分別表示|0> 和|1> ,離子的聲子數(shù)態(tài)|0> 和|1> 作為控制比特。用兩束互相垂直的激光同時(shí)控制一個(gè)被囚禁在直線阱中的離子,調(diào)節(jié)沿X 方向和Y 方向的耦合系數(shù),選擇合適的演化時(shí)間,使耦合系數(shù)和Lamb-Dicke（LD）系數(shù)滿足一定的關(guān)系,在子空間{|0>| g> ,|0>|e>,|1>|g>,|1>|... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

1描述激光對(duì)囚禁在阱中的冷離子操控的示意圖

圖 3.2.1 溫度 T=0 時(shí)糾纏度隨耦合強(qiáng)度系數(shù) b 的變化。（取自 Nielsen e-print quant-ph/0011036）后來(lái)，O’Connor 和 Wootters 研究了滿足置換對(duì)稱性的海森堡 XXX 模型中基態(tài)的糾纏度[52]。王曉光等人研究了一維多粒子 Heisenberg 模型中，相鄰粒子和次近鄰粒子的糾纏度，考慮溫度、耦合系數(shù)、外加磁場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)、隨粒子位置變化的磁場(chǎng)、以及其他因素對(duì)糾纏度的影響。王 曉 光 等 人 研 究 指 出 [47] ， 在 各 向 同 性 海 森 堡 XXX 模 型 中 ，( ) ( )∑∑==++=++NiziNiyiyixixiHJBJB1111, σ σσσσ(3.2.12)由于滿足周期邊界條件，即 N +1≡1，所以這個(gè)模型具有置換對(duì)稱性。耦合系數(shù)的正負(fù)值分別對(duì)應(yīng)于反鐵磁和鐵磁情況。熱糾纏完全由與內(nèi)能有關(guān)的配分方程決定。在一般情況下，熱糾纏不僅和配分方程有關(guān)，而且同本征值和本征態(tài)有關(guān)。在量子

+ ==+++ + =+ + +++ ++ ==+ ++ + + ++ echTJxyqepeeechTJechTJzqepeechTJechTJeechTqeJuvpeTJTJTJJJJTJJJTJTJTJJJTJJJTJTJTJTT21323243431213232431212122122124343232232223222231211112222222122221222222122221222（4.1.4）用類似的方法可以得到粒子 4 和粒子 3 之間糾纏度的解析式。對(duì)于正四面體晶體，12J = J，兩粒子間的糾纏度 concurrence 滿足C =C=C=C=C=C=C121314232443。當(dāng)沒(méi)有外加磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁體（ J <0）的基能量是 4J，對(duì)應(yīng)的基態(tài)是10 ，兩粒子之間基態(tài)的糾纏度是 1/3。


本文編號(hào)：3282004