基于电路QED的纠缠态制备研究

论文摘要

量子纠缠是量子力学中重要的物理性质,其理论被广泛应用于量子信息和量子计算当中。而纠缠态作为信息的载体,是量子信息和量子计算的基础,可以应用于量子隐形传态,量子密钥分配,量子密集编码等方面。因此,如何制备纠缠态就成为了一个具有重要物理意义的课题。基于不同的物理系统制备方案有很多种,比如说非线性光学系统,离子阱系统,腔量子电动力学系统等。而本文则选用了基于电路量子电动力学(QED)系统来制备纠缠态。电路QED主要研究人造原子与微波电磁场的相互作用,其中的人造原子是指超导量子电路。基于约瑟夫森结的超导量子电路具有非谐性,使其具有离散的能级。系统中所选用的三个结的磁通量子比特,它对磁通噪声不敏感,同时具有很大的非谐性,在超强耦合甚至深强耦合的范围也可以保持离散的能级,可以作为量子比特。将磁通量子比特与LC电路进行耦合,通过驱动场的参数调制,在选择合适的参数后得到不同的哈密顿量,再经时间演化,制备出多量子比特的W态和GHZ态(两个量子比特形况下是Bell态)。本篇论文首先简单介绍了本文所需的相关概念,如量子比特,量子纠缠,同时介绍了基于其他系统纠缠态制备的方案以及纠缠态的应用价值。在第二章介绍了电路QED系统,包括基于约瑟夫森节常见的三种量子比特和电路QED的耦合机制。在第三章主体部分介绍了用于实现量子模拟所需的物理模型,然后是有效哈密顿量的计算,最后在参数调制下制备出多体W态和GHZ态。论文的结尾进行了全文总结。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 桑云飞

导师: 薛康

关键词: 电路,超导量子比特,纠缠态

来源: 东北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 东北师范大学

分类号: O413.1

总页数: 38

文件大小: 1751K

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标签：电路论文;  超导量子比特论文;  纠缠态论文;