磁通量子比特电路消相干的研究

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超导量子电路是实现量子计算和量子信息传输的重要途径之一。在耦合和集成等方面超导电路相比其它量子比特模型具有很大优势,但是如何克服消相干仍然是超导电路实现量子计算机的关键问题。本文主要探讨了电路互感、环境电路元件,以及驱动场对磁通量子比特消相干的影响。第二章介绍了最近由Burkard, Koch和Divincenzo等人创新的一套电路分析方法。并引进了量子小系统和环境库耦合的Bloch-Redfield主方程。论文第三章主要运用此方法分析电路,并讨论了环境电路元件之间的互感以及环境电路元件对磁通量子比特消相干的影响。第四章,在第三章的基础上,我们进一步探讨了外加驱动场对磁通量子比特消相干的影响。我们在第四章中采用了求解布洛赫方程的办法得到消相干时间,并把有无驱动场时的消相干时间进行了比较。我们的研究主要得出以下结论:(l)消相干时间随环境和主电路、控制电路之间的互感增强而减小,并且随着互感的逐渐增强,消相干时间减小的速率在减小。(2)消相干时间随主回路、控制回路内部互感的增强而减小,并且随着互感的逐渐增强,消相干时间减小的速率在增加。(3)偏置电路为RLC电路时,消相干时间随电阻Z的增大而增大,这表明电流源的涨落越小,消相干时间越长。消相干时间随电容C1的增大而减小。(4)得出了驱动场导致的消相干时间和量子比特本征消相干时间之间的关系。
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