电路QED中的高维量子态传输及多比特逻辑门实现的理论研究

发布时间：2024-01-28 21:18

　　量子态传输和多量子比特逻辑门在量子信息处理和量子计算中扮演着重要的角色。许多物理系统都可以实现量子态传输和逻辑门运算,电路量子电动力学(电路QED)被认为是最有希望实现大规模量子信息处理与量子计算的物理平台之一。电路QED由微波谐振腔和超导量子比特组成,它与腔QED类似,是一个在量子尺度下研究光与物质相互作用的完善的物理平台。目前,实验上已经在电路QED中实现了两个超导量子比特之间的量子态传输以及多个超导比特的量子门,而有关高维超导量子比特之间的量子态传输以及多腔系统中的多比特量子门在实验上还没有报道。本学位论文将主要研究电路QED中的高维量子态传输以及多腔系统中的多量子比特逻辑门实现。本学位论文由以下八个章节组成,其中第三章至第七章为博士期间的主要工作。第一章我们首先介绍了电路QED的研究背景,然后给出了本学位论文的结构安排与主要内容。第二章我们介绍了与我们研究工作相关的理论知识和方法,其中包括约瑟夫森结、超导比特和电路QED等。第三章我们提出了一种通过两个一维传输线腔与两个超导磁通qutrit耦合传输一个磁通qutrit的任意量子态方案。该量子态可以被确定性地传输,即无需测量。由于...

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

图１．１布洛赫球示意图

图２．１?（ａ）约瑟夫森结由一个薄的绝缘层连接两个超导体构成

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

图２．３ａ超导相位比特电路示意图

本文编号：3887789