电路QED中微波光场量子态编码的多比特量子纠缠态制备研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhaha_123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由微波腔和人工原子组成的电路QED近些年得到了迅速的发展。在量子信息处理方面,电路QED被认为是未来的主要研究方向之一。另外,量子纠缠态是检验量子力学与局域隐变量理论之间关系的基础,而且在量子通信和量子信息处理方面也有实际应用。在过去的几十年里,人们对纠缠态的制备进行了大量的研究。另一方面,对多量子比特纠缠态的研究也做了很多工作。比较典型的量子纠缠态是GHZ态和W态。本文的重点就是在电路QED中利用微波光场量子态编码来制备GHZ态和W态。我们在论文中介绍了两个创新性的工作:其中一项工作,我们提出了一种利用2n个微波腔和一个超导磁通qutrit耦合制备n个类粒子量子比特和n个类波量子比特杂化的GHZ量子纠缠态的方案。类粒子量子比特的两个逻辑态由腔的真空态和单光子态表示。而类波量子比特的两个逻辑态由腔的两个相干态表示。GHZ态的制备只需要几步简单的基本操作,而且由于只使用一个磁通qutrit作为耦合器,所需的电路资源大大减少。此外,在整个操作过程中,qutrit的高能级被虚激发,从而极大地抑制了高能级的消相干。这个方案具有普遍性,可以通过使用一个∧型的三能级自然或人工原子耦合2n个微波腔或光学腔来制备所提出的杂化GHZ态。我们的数值模拟表明,利用当前电路QED技术,两个类粒子量子比特和两个类波量子比特的杂化GHZ态可以被高保真度地制备。另一项工作中,我们提出了一种在电路QED中利用猫态量子比特制备W态的方案。猫态量子比特(用猫态编码的量子比特)由于在量子纠错下其寿命ii可以得到很大的改善,近年来引起了人们的广泛关注。我们考虑这样一个电路QED系统,它由三个超导qutrit组成,每个qutrit耦合到与自身对应的三个独立腔且所有qutrit还与一个公共腔耦合。该方案制备W态的过程只需要几个基本操作。由于qutrit的高能级没有被布居,因此高能级的消相干被极大抑制。另外,W态可以被确定性的制备。该方案也具有普遍性。最后数值计算表明利用该方案能高保真度地实现W态的制备。
其他文献
为了更好地揭示人类生命活动规律,对人类疾病进行早期诊断,获得更加全面的生物学信息,与生命活动息息相关的蛋白质、多肽、生物活性小分子以及毒性环境污染物是分析检测的重中之重。在近几年的研究中,纳米材料学蓬勃发展,为发展和建立生化分析新方法提供了强有力的支持和前所未有的发展机遇。目前,基于纳米材料的生化分析新方法研究,是生化分析研究中最活跃的研究领域之一。新型纳米材料的发展为建立特异性好、灵敏度高、能耗
受全球人口老龄化加快和生态环境恶化影响,恶性肿瘤的发病率和致死率呈现逐年上升趋势,肿瘤的诊断和治疗仍然是现代生物医学的重要挑战之一。区别于正常的生理组织,恶性肿瘤表现出一些特殊的微环境,如弱酸性,氧气匮乏,高活性氧浓度,多种过表达酶以及还原性微环境等等。这些特殊的生理微环境严重制约着肿瘤的治愈,也是肿瘤转移和复发的主要诱因,尤其是肿瘤乏氧问题,一直困扰着我们,是治愈肿瘤的关键性问题。肿瘤的乏氧微环
研究目的:本研究目的是借助深度学习方法,构建基于内镜图像的病变检出和性质判断人工智能模型并评估其临床辅助价值。首先,分别构建白光胃镜和窄带成像(Narrow band imaging,NBI)放大胃镜两种光学模态下的深度学习早期胃癌检出模型,实现早期胃癌病变的“查全”;其次,分别构建白光胃镜胃癌深度判断,NBI放大胃镜早期胃癌分化程度和边界识别模型,实现早期胃癌病变的“查准”;最后,充分验证模型的
日益严重的能源危机与环境污染是实现可持续发展的两大障碍,将清洁的太阳能转化为化学能的光催化技术可望同时解决这两大难题而显示出巨大的科学与应用前景。近年来,共轭聚合物半导体作为光催化材料因具有结构可调性、原料来源丰富、易于制备和加工、低密度、不含有毒金属元素等优点而受到广泛关注。我们课题组在国际上首次报道并优化了聚酰亚胺(PI)类光催化材料,能够进行光催化染料降解与分解水产氢。然而,聚酰亚胺的骨架共
回溯当代法国马克思主义思潮的演进,雅克·朗西埃是无法回避的对象。对朗西埃的研究,可谓思考20世纪后期法国乃至欧陆左翼思想的“入口”,他作为经历了20世纪中期以来欧洲一系列历史事件、见证了国际共产主义运动的兴衰历程而硕果仅存的学术巨匠之一,存在于西方马克思主义思想史中。朗西埃学术生涯的演进,既折射出法国乃至欧陆左翼思想的共性,又展现出自身卓尔不群的特点。朗西埃与其他左翼学者的共同之处,表现为在主体性
研究了标准热处理态M4706合金在850°C等温时效过程中微观组织结构的演变及其对合金在870°C/370 MPa条件下持久蠕变性能的影响。试验发现,当时效时间从0 h增加到5000 h时,γ′相的平均尺寸从241 nm增加到484 nm,并且晶界处的碳化物由不连续分布变为连续分布。同时,采用透射电子显微镜对蠕变后的样品进行了观察和分析。试验结果表明,所有热处理态合金的蠕变变形主要是通过基体位错绕
学位
学位
当前,执法司法实践中存在三对矛盾,即部分刑事案件办理效果与公众对公平正义新需求的错位,检法刑事案件数量增长与司法资源有限性的矛盾,以及犯罪黑数现象与公安受案立案制度改革要求的背离。侦查分流机制正是在解决上述三对矛盾的尝试与探索中诞生的产物,其已然确立于我国刑事诉讼中,但在实践运行中,该机制暴露出了这样和那样的问题,一定程度上已影响到其效能的充分发挥。加之目前学界和实务界对该机制的理解存在深度浅、系
思政教育是实现立德树人根本任务的主要途径,在地理教学中进行思政教育尤为重要。本文以“我国区域发展战略”一节中的“长江经济带发展战略”为例,通过探索高中地理课程思政教学设计与实践,挖掘教材中的思政元素,探寻适合的教学方法,实现思政教育和高中地理教学的融合,从而为高中地理教学中融合思政教育提供参考。