导读:本文包含了无消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,电动力学,系统,马尔,多量。
无消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）
周晓萍[3]（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[4]（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）
梁振涛,杜炎雄,黄巍,薛正远,颜辉[5]（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）
张子一[6]（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）
丛爽,杨霏[7]（2011）在《无消相干子空间中开放量子系统状态调控的收敛性》一文中研究指出基于Lyapunov方法提出实现开放量子系统中目标态为无消相干子空间中纯态时收敛的控制策略.在假定被控系统哈密顿量各个本征态的能级差互不相同并且任意能级都是直接耦合的前提下,给出了一个关于观测算符的充分条件使系统最大不变集只包含目标态.选择观测算符平均值为Lyapunov函数,在相互作用绘景下设计控制律,并利用Barbalat引理分析系统的最大不变集.证明了如果满足所提条件,无消相干子空间中系统的任意本征态或迭加态的目标态都是全局渐近稳定的;被控系统能够从任意初始态转移到期望的目标态.同时给出了一种利用Schmidt正交化来构造观测算符的方法,并且在一个叁能级系统的仿真实验上验证了所提方法的正确性.(本文来源于《系统科学与数学》期刊2011年06期）
樊洋,蒋治国[8]（2011）在《利用无消相干子空间实现原子间的二位逻辑门》一文中研究指出提出了一种在大失谐光学腔中实现两个原子间二位逻辑门操作的方案.通过受激拉曼作用使量子态在系统的无消相干子空间中演化,恰当选择原子与腔场的相互作用时间,从而实现受控非门和条件相位门操作.该方案不受原子自发辐射和腔场衰减的影响,在实验上更具可行性.(本文来源于《四川大学学报(自然科学版)》期刊2011年03期）
潘国柱[9]（2010）在《基于无消相干子空间的量子信息过程物理实现研究》一文中研究指出量子信息学是一门信息理论和量子理论交叉的新兴学科,它在信道容量、安全和运算速度等许多方面显示出了比经典信息所无法比拟的优势,这些优势归根结底来源于其相干性。然而,现有的量子系统由于其或多或少与环境相互作用导致消相干,从而影响量子信息的处理过程,最终有可能导致信息的丧失。如何克服系统的消相干已经成为许多科学家共同关注的目标。迄今为止,人们提出的解决方案主要有叁种：一是量子信息编码；二是通过动力学解耦(dynamical decoupling)的方法；叁是拓扑量子计算的方案。其中量子编码的方案由于其适用范围的普遍性而受到广泛关注。量子信息编码主要通过量子纠错和量子避错两种方法来保护量子纠缠态不受环境噪声的影响。前者适用于任意的量子系统的纠错但是需要引入大量的辅助位,后者量子避错的方法由于利用了系统的对称性,因而在处理集体消相干噪声的情形时成为一种十分有效的方案。该方案最先由中国科学技术大学段路明和郭光灿提出,他们用两个原子形成一个原子对作为一个逻辑比特,该逻辑比特构成一个对于集体相位噪声不变的无消相干子空间(Decoherence-free subspace—DFS),在此子空间中进行量子信息处理能够有效的避免消相干。本文主要针对该量子避错方案,提出在此无消相干子空间中基于腔量子电动力学(QED)的物理体系来实现量子信息处理的物理方案,取得的主要成果如下：(1)基于腔QED系统提出了如何在无消相干空间中实现量子SWAP门。本方案建立在单边泄漏腔的输入输出方程基础上,利用原子作为存储比特,光子作为飞行比特,当一个单光子脉冲和一个囚禁原子的高品质因子腔相互作用时,可以实现两原子的量子相位门,单逻辑比特的Hadamard门和两逻辑比特的量子相位门,在此基础上,我们提出了如何实现一个逻辑比特和一个飞行比特间的量子信息SWAP门方案。此方案不受原子退相位噪声的影响,且光子的损失只影响实验的成功率,不影响保真度。(2)基于腔QED系统提出了如何在无消相干空间中实现量子密集编码。用腔QED系统实现量子信息的一个主要障碍是腔场的消相干,然而,在这个方案中,通过采用逻辑比特来对量子信息进行编码,消相干被有效的克服。此方案建立在单边泄漏腔的输入输出方程基础上,当通信一方对逻辑比特进行操作时,另一方可以利用逻辑比特的各种门操作来识别,从而达到了通过量子通道来传递经典信息,并且信道容量增大的目的。(本文来源于《安徽大学》期刊2010-04-01）
毕桥[10]（2009）在《量子信息网络的子空间中抗消相干》一文中研究指出量子信息网络量子信息网络被认为是由量子信道所连接的空间分离节点所组成;量子逻辑运算和量子信息处理在不同节点之间的合作和协调;使网络能够执行各种非局域的量子计算和通信。(本文来源于《2009年第五届全国网络科学论坛论文集》期刊2009-12-21）
无消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。
无消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].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
[4].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
[5].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
[6].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
[7].丛爽,杨霏.无消相干子空间中开放量子系统状态调控的收敛性[J].系统科学与数学.2011
[8].樊洋,蒋治国.利用无消相干子空间实现原子间的二位逻辑门[J].四川大学学报(自然科学版).2011
[9].潘国柱.基于无消相干子空间的量子信息过程物理实现研究[D].安徽大学.2010
[10].毕桥.量子信息网络的子空间中抗消相干[C].2009年第五届全国网络科学论坛论文集.2009
论文知识图
