量子態(tài)傳輸和多量子比特邏輯門在量子信息處理和量子計(jì)算中扮演著重要的角色。許多物理系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)量子態(tài)傳輸和邏輯門運(yùn)算,電路量子電動(dòng)力學(xué)(電路QED)被認(rèn)為是最有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子信息處理與量子計(jì)算的物理平臺(tái)之一。電路QED由微波諧振腔和超導(dǎo)量子比特組成,它與腔QED類似,是一個(gè)在量子尺度下研究光與物質(zhì)相互作用的完善的物理平臺(tái)。目前,實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)在電路QED中實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)超導(dǎo)量子比特之間的量子態(tài)傳輸以及多個(gè)超導(dǎo)比特的量子門,而有關(guān)高維超導(dǎo)量子比特之間的量子態(tài)傳輸以及多腔系統(tǒng)中的多比特量子門在實(shí)驗(yàn)上還沒有報(bào)道。本學(xué)位論文將主要研究電路QED中的高維量子態(tài)傳輸以及多腔系統(tǒng)中的多量子比特邏輯門實(shí)現(xiàn)。本學(xué)位論文由以下八個(gè)章節(jié)組成,其中第三章至第七章為博士期間的主要工作。第一章我們首先介紹了電路QED的研究背景,然后給出了本學(xué)位論文的結(jié)構(gòu)安排與主要內(nèi)容。第二章我們介紹了與我們研究工作相關(guān)的理論知識(shí)和方法,其中包括約瑟夫森結(jié)、超導(dǎo)比特和電路QED等。第三章我們提出了一種通過兩個(gè)一維傳輸線腔與兩個(gè)超導(dǎo)磁通qutrit耦合傳輸一個(gè)磁通qutrit的任意量子態(tài)方案。該量子態(tài)可以被確定性地傳輸,即無需測(cè)量。由于...

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

圖１．１布洛赫球示意圖

圖２．１?（ａ）約瑟夫森結(jié)由一個(gè)薄的絕緣層連接兩個(gè)超導(dǎo)體構(gòu)成

圖２．２空穴中俘獲的磁通是量子化的：ｔ?＝７１少〇?（ｎ?＝?１，２，．…）

圖２．３ａ超導(dǎo)相位比特電路示意圖

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