导读:本文包含了保相干子空间论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:量子,空间,相位,光学,多量,系统,光子。
保相干子空间论文文献综述
李兵[1]（2018）在《基于无消相干子空间绝热几何量子计算的研究》一文中研究指出量子比特具有和经典比特完全不同的态迭加性质,所以,量子计算机拥有大规模并行运算的能力,在解决某些特定问题时,比如,大数质因子分解等,量子计算机具有巨大的优势。所以,量子计算是为当前研究热点之一。为了保证量子计算的过程中,信息不会耗散,量子物理系统的编码态的演化必须是幺正演化。孤立系统中的量子态的演化具有幺正性,但是,实际过程中,量子系统会无可避免的和环境发生相互作用,此时,编码态的幺正演化会被破坏,量子态上携带的信息会发生耗散,这个过程被称为消相干过程。量子系统的消相干效应是实现量子计算的最大障碍。仿照经典计算机的做法,为了保持编码态的相干性,科学家引入了量子纠错码。但是,量子纠错码会引入冗余,编码态的演化变得更加复杂,间接增加了出错的机会。所以,量子系统本身应该具有一定的容错能力,这也是本文的着力点所在。本文研究的主要内容可以概括如下:⑴本文详细介绍了Berry相的性质。Berry相的大小完全决定于闭合路径所围曲面的几何性质,与量子态演化的快慢无关。所以,几何量子计算对环境的某些无规则的涨落并不敏感,具有一定的内在容错性。然后介绍了无消相干子空间的性质以及存在无消相干子空间的量子物理系统的特征。⑵本文选择自旋为1/2的粒子在外磁场中运动这一NMR系统。在4量子位的系统中找到一个二维无消相干子空间,且在这个空间中,构造了几何量子比特,并且通过施加脉冲磁场完成了量子一位门操作,从理论上最大可能的规避了量子态的退相干效应。(本文来源于《温州大学》期刊2018-03-28）
陈蒙西[2]（2017）在《马尔可夫开放量子系统无消相干子空间和目标态的稳定化控制》一文中研究指出近年来,量子信息技术的发展十分迅速。在进行量子信息处理的过程中,环境引起的耗散或消相干效应会使所考虑的量子系统成为开放系统。对于开放量子系统而言,其动力学演化不再是幺正的,这将导致存储在系统中的量子信息发生错误甚至丢失。研究开放量子系统的控制方法,使其尽可能免受消相干的影响,同时实现系统状态的高效操纵,对于量子信息技术的发展具有重要意义。论文针对马尔可夫开放量子系统,研究基于李雅普诺夫方法的消相干控制和基于哈密顿量设计的状态控制,主要内容包括以下几个方面:1)概述量子控制的起源和发展,重点介绍开放量子系统控制的国内外研究现状,包括开放量子系统的消相干控制和状态控制。2)马尔可夫开放量子系统无消相干子空间的快速李雅普诺夫控制。无消相干子空间是量子系统进行幺正演化的所有量子态张成的一个子空间,将系统状态驱动至无消相干子空间中是一种有效避免消相干的方法。论文借助李雅普诺夫方法,提出了一个将马尔可夫开放量子系统快速驱动至无消相干子空间的控制方案。在该方案中,我们首先设计基于李雅普诺夫方法的控制律,特别是要设计具有快速性的近似棒棒控制律。然后,从数学上严格证明控制场作用下整个系统对于无消相干子空间的收敛性。在此基础上,通过分析系统的LaSalle最大不变集与无消相干子空间之间的关系,获得使系统对于无消相干子空间快速收敛的控制哈密顿量的构造方法。最后,在一个叁维开放量子系统上进行仿真实验,以便验证方案的控制效果。3)开放量子系统的状态收敛控制。基于哈密顿量的构造,论文提出了一个使得开放量子系统收敛至目标态的哈密顿控制方法。首先,针对一个耗散项已知不变的开放量子系统,求解含有未知哈密顿量的系统方程以便得到系统的稳定解,通过将稳定解与期望目标态进行比较构造出哈密顿量的形式。其次,借助相干矢量体系将原系统的非线性模型转化为仿射线性模型,继而对后者的稳定性进行分析,由此导出原系统的稳定性条件。最后,我们在一个两能级系统上进行仿真实验,以验证所提出的哈密顿控制方案的有效性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-02）
陈月月,刘呈普,冯勋立[3]（2016）在《克服腔QED中比特反转错误的无退相干子空间量子计算》一文中研究指出用无退相干子空间的方法抑制集体退相干,实现不受比特反转错误影响的通用量子计算.该方案基于腔电动力学系统,用囚禁于腔中的2个相邻原子编码1个逻辑比特,构造出抑制集体比特反转错误的4维无退相干子空间.通过调节外加光场与腔的耦合,在无退相干子空间中完成了2个非对易的单比特操作和控制相位门,实现了克服集体比特反转错误的通用量子计算。(本文来源于《量子电子学报》期刊2016年05期）
周晓萍[4]（2016）在《无消相干子空间中基于NV色心的宇称门的实现及其应用》一文中研究指出众所周知,量子纠缠因自身较好的相干性、不确定性和空间非局域性而在量子通信和量子计算领域中扮演着越来越重要的角色。它为量子通信以及各种量子计算任务提供了重要的资源。量子纠缠通常被用来实现量子隐形传送、量子密钥分配和量子秘密共享等量子信息处理任务。量子信息和量子计算的优势来自于量子相干性,但是由于纠缠系统与系统自身所处的环境之间会不可避免地发生耦合,使量子相干性被破坏并降低了纠缠的保真度。通常有几种方法可以解决这种消相干,如：纠错编码、几何相位、耗散动力学、纠缠纯化和无消相干子空间。针对无消相干子空间的情况,当系统与环境有某些特定的对称时,用两个物理比特编码一个逻辑比特来避免集体退相位噪声的影响。在规模化量子信息处理上,固态比特系统氮-空位中心耦合于低-Q微振器系统由于其在室温下也具有较好的光学可控性和电子自旋相干性,近年来逐渐成为非常有希望的固态量子信息处理的候选者。本论文的目的是基于金刚石氮-空位中心耦合于低-Q微振器系统的辅助相干光脉冲的输入-输出过程,提出了编码在无消相干子空间的逻辑比特宇称检测门。利用提出的宇称检测门来实现控制相位翻转门、纠缠态的制备和多粒子纠缠纯化。在提出的方案中,利用光子数探测器来有效地区分真空态|0)和非真空态|O〉,比单光子探测或零差测量相更加可行。此外,在纠缠纯化方案中可以迭代以获得更高的成功概率。(本文来源于《延边大学》期刊2016-05-25）
张凤芹,朱爱东[5]（2015）在《在无消相干子空间中确定性地实现多目标量子比特相位翻转门》一文中研究指出基于腔的输入输出过程,在无消相干子空间中利用腔中束缚的2个原子编码成逻辑量子比特来确定性的实现多目标逻辑量子比特受控相位门.该方案不仅对抵御整体退相位错误是鲁棒的,而且容易实现.通过对相位门保真度的分析得知,该方案对腔衰减更加鲁棒,在中度耦合条件下,它的保真度可以达到1.最后,本文讨论了在当前实验条件下该方案的可行性.(本文来源于《延边大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期）
李家虎[6]（2014）在《多量子系统无退相干子空间及伴随阵的计算与控制》一文中研究指出本文主要研究了与多量子比特系统的分析与控制相关的计算问题以及开系统的控制问题。对于与环境耦合的多量子比特开放量子系统,进行集体退相干时,存在一些不会发生退相干的状态,这些状态构成了无退相干子空间(DFS),且它的一组基可以由单线态组成。单线态是自旋为零的量子状态,即自旋量子数为零的量子状态。由此可知量子数对求解单线态起着重要作用,因而影响着DFS的计算。经过对DFS的分析研究,对于开放量子系统,通过构造Lyapunov函数,我们求得一组控制场,它们可以驱使开放系统进入DFS中的目标态。对于多自旋1/2量子系统,要将其密度算子的Liouville-von Neumann方程表示为坐标微分方程,伴随矩阵的计算是十分重要的,因此对叁自旋1/2量子系统的几个伴随矩阵和反伴随矩阵进行了计算,并分析了这些矩阵的特性。本文的具体研究结果如以下叁部分：第一部分：主要基于李代数g3的表示来研究自旋角动量的量子数。首先,列出了李代数表示论的一些基本定义和结论。其次,对李代数g3的表示中的定理作了复扩展,通过选取合适的不可约表示,根据已知的定理得出自旋量子数的取值,同时将结论运用到轨道角动量。最后,我们作了总结,给出所得结果。第二部分：对于进行集体退相干的K量子比特量子系统,本文提出了一个计算无退相干子空间的一般性方法；对于Lindblad半群公式下的开放量子系统,本文给出了它在DFS上的Lyapunov控制。根据Young tableaux,给出了SU(n)的Clebsch-Gordan分解,并且举了几个相应的例子。根据所得分解,可以得到DFS的维数。哈密顿公式和Lindblad半群公式下的DFS条件被分别列出。依据给出的条件,可以得到单线态,这些单线态张成了单线态空间,也即是要求的无退相干子空间。进行集体退相干的、与环境耦合的4态量子系统的无退相干子空间的计算被具体阐述。最后,对于开放量子系统,通过构造恰当的Lyapunov函数,得到一组实控制场,使得开放系统进入DFS中的目标态。第叁部分：将关于密度算子的Liouville-von Neumann方程表示成坐标微分方程,伴随矩阵具有重要作用。对于叁自旋1/2量子系统需要64个64×64的伴随矩阵来描述其坐标动态。基于已建立的多自旋1/2量子系统的伴随矩阵和反伴随矩阵的计算公式,本文给出了叁自旋1/2量子系统的几个伴随矩阵和反伴随矩阵的算例。计算结果表明,这些64维的伴随矩阵和反伴随矩阵均是稀疏矩阵。通过计算将这些矩阵的非零元列举在表格中并讨论了非零元的分布。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2014-10-01）
梁振涛,杜炎雄,黄巍,薛正远,颜辉[7]（2014）在《基于离子阱的无消相干子空间非绝热和乐量子计算》一文中研究指出最近,Xu等人提出了在无消相干子空间(Decoherence-free subspaces)内实现非绝热和乐量子计算(Non-adiabatic holonomic quantum computation)的方案[1]。该方案既可以压制由外部环境引起的整体噪声又可以抵抗操作过程中随机产生的局域噪声,可以极大地提高量子计算机的保真度。但是,该方案要依赖四体相互作用才能实现逻辑门操控。在上述工作的基础上,我们提出了一个仅用两体相互作用来实现无消相干子空间内的非绝热和乐量子计算的方案[2],从而大大增加了物理实现的可行性。我们的方案可以在最有可能实现量子计算的物理体系之一的离子阱中实现。(本文来源于《第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集》期刊2014-08-04）
王中结,李聪[8]（2013）在《在抗退相干子空间中原子态的隐形传态》一文中研究指出为了克服环境对量子隐形传态的影响,提出了1种基于抗退相干子空间的量子隐形传态机制。在这个机制中,利用6bit原子纠缠态作为量子传态的纠缠信道,这样的纠缠态能抵抗环境噪声引起的退纠缠,被传输的1个逻辑比特量子信息编码为抗环境噪声的3bit原子态,分析了这种量子隐形传态机制的特点和实验上实现的可能性。结果表明,量子隐形传态在整个量子传输过程不受环境诱导的振幅衰减噪声和相位衰减噪声的影响,该机制的成功几率为44%。(本文来源于《激光技术》期刊2013年05期）
陈月月,冯勋立,邹平[9]（2012）在《无退相干子空间中耦合腔的几何纠缠门》一文中研究指出本文基于腔-光纤耦合系统,提出了在无退相干子空间中实现几何纠缠门的方案。通过腔的耦合以及对外加激光场的操控,本文实现了几何纠缠门,并按照同一腔中的两个原子编码一个逻辑比特的编码方式,将系统编码到无退相干子空间中。最后,文章给出了几何纠缠门的保真度随时间的变化,从而对可扩展性进行了讨论。本文基于耦合腔系统,结合几何相及无退相干子空间可有效抵御退相干的优点,实现了高保(本文来源于《第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集》期刊2012-07-15）
张子一[10]（2012）在《量子无消相干子空间中量子系统的控制》一文中研究指出量子信息是一门新兴学科,它的研究在近年来得到了迅猛发展,显示出广阔深远的科学与技术应用前景。但量子信息科学的进一步发展受到了包括量子退相干现象等一系列问题的制约。最为一个非常有力的竞争者,最近提出的量子无消相干子空间理论是一个引人瞩目的解决方案。量子无退相干子空间被定义为在存在退相干作用的情况下仍然按照幺正的方式进行演化的状态的集合。在无退相干子空间中,系统与环境解耦,纯态将不再变为混合态,从而储存的信息在外界作用下仍能得以保存。本篇论文总结了量子无退相干子空间及其它针对量子退相干问题的解决方案的研究现状与进展,并介绍了作者在这方面所做的工作。首先,作者简要总结了量子信息科学技术的发展动态、量子退相干的概念与影响、以及目前针对量子退相干问题所采取的几种解决方案与研究进展。然后,作者阐述了相关的背景知识,给出了超算符表示与马尔可夫主方程的理论形式及控制论的相关知识。接着,论文着重介绍了作者通过阶跃化的Lyapunov控制将开放的量子系统驱动至无退相干子空间中的方案。根据无退相干子空间的理论建立了基于Lyapunov方法的开放量子系统控制函数。从函数拟合和实时运算两个不同角度提出了阶跃化控制函数的方法,比较并讨论了它们各自不同的特点。作为演示,在一个五能级系统上应用了这个控制方案,并对系统的状态演化进行了数值模拟,得到了较好的结果。文章的最后进行了总结和展望。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-18）
保相干子空间论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,量子信息技术的发展十分迅速。在进行量子信息处理的过程中,环境引起的耗散或消相干效应会使所考虑的量子系统成为开放系统。对于开放量子系统而言,其动力学演化不再是幺正的,这将导致存储在系统中的量子信息发生错误甚至丢失。研究开放量子系统的控制方法,使其尽可能免受消相干的影响,同时实现系统状态的高效操纵,对于量子信息技术的发展具有重要意义。论文针对马尔可夫开放量子系统,研究基于李雅普诺夫方法的消相干控制和基于哈密顿量设计的状态控制,主要内容包括以下几个方面:1)概述量子控制的起源和发展,重点介绍开放量子系统控制的国内外研究现状,包括开放量子系统的消相干控制和状态控制。2)马尔可夫开放量子系统无消相干子空间的快速李雅普诺夫控制。无消相干子空间是量子系统进行幺正演化的所有量子态张成的一个子空间,将系统状态驱动至无消相干子空间中是一种有效避免消相干的方法。论文借助李雅普诺夫方法,提出了一个将马尔可夫开放量子系统快速驱动至无消相干子空间的控制方案。在该方案中,我们首先设计基于李雅普诺夫方法的控制律,特别是要设计具有快速性的近似棒棒控制律。然后,从数学上严格证明控制场作用下整个系统对于无消相干子空间的收敛性。在此基础上,通过分析系统的LaSalle最大不变集与无消相干子空间之间的关系,获得使系统对于无消相干子空间快速收敛的控制哈密顿量的构造方法。最后,在一个叁维开放量子系统上进行仿真实验,以便验证方案的控制效果。3)开放量子系统的状态收敛控制。基于哈密顿量的构造,论文提出了一个使得开放量子系统收敛至目标态的哈密顿控制方法。首先,针对一个耗散项已知不变的开放量子系统,求解含有未知哈密顿量的系统方程以便得到系统的稳定解,通过将稳定解与期望目标态进行比较构造出哈密顿量的形式。其次,借助相干矢量体系将原系统的非线性模型转化为仿射线性模型,继而对后者的稳定性进行分析,由此导出原系统的稳定性条件。最后,我们在一个两能级系统上进行仿真实验,以验证所提出的哈密顿控制方案的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
保相干子空间论文参考文献
[1].李兵.基于无消相干子空间绝热几何量子计算的研究[D].温州大学.2018
[2].陈蒙西.马尔可夫开放量子系统无消相干子空间和目标态的稳定化控制[D].中国科学技术大学.2017
[3].陈月月,刘呈普,冯勋立.克服腔QED中比特反转错误的无退相干子空间量子计算[J].量子电子学报.2016
[4].周晓萍.无消相干子空间中基于NV色心的宇称门的实现及其应用[D].延边大学.2016
[5].张凤芹,朱爱东.在无消相干子空间中确定性地实现多目标量子比特相位翻转门[J].延边大学学报(自然科学版).2015
[6].李家虎.多量子系统无退相干子空间及伴随阵的计算与控制[D].杭州电子科技大学.2014
[7].梁振涛,杜炎雄,黄巍,薛正远,颜辉.基于离子阱的无消相干子空间非绝热和乐量子计算[C].第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集.2014
[8].王中结,李聪.在抗退相干子空间中原子态的隐形传态[J].激光技术.2013
[9].陈月月,冯勋立,邹平.无退相干子空间中耦合腔的几何纠缠门[C].第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集.2012
[10].张子一.量子无消相干子空间中量子系统的控制[D].大连理工大学.2012