雙模腔中強(qiáng)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下的非傳統(tǒng)幾何邏輯門(mén).pdf

1、20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)和物理學(xué)之間不僅表現(xiàn)出應(yīng)用上的聯(lián)系，而且這些科學(xué)概念、原理都要受到基本物理規(guī)律的制約。在經(jīng)典信息中，信息由比兩個(gè)獨(dú)立的態(tài)編碼，一般稱(chēng)編碼態(tài)為比特。但是，量子態(tài)卻可以在兩個(gè)編碼態(tài)中連續(xù)變化。因此，當(dāng)信息由量子態(tài)編碼時(shí)，傳統(tǒng)的信息框架已經(jīng)從本質(zhì)上發(fā)生了改變。量子信息，一個(gè)暫新的學(xué)科從而被提出并發(fā)展起來(lái)應(yīng)用量子態(tài)以處理信息的存儲(chǔ)、運(yùn)輸及計(jì)算等。一般而言，量子信息學(xué)包含量子通訊和和量子計(jì)算。

2、這個(gè)新興學(xué)科拓展了科研的內(nèi)容，極大地豐富和加深了人們對(duì)微觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)和理解，體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。在量子信息領(lǐng)域中，腔量子電動(dòng)力學(xué)(QED)方案被認(rèn)為是最有效的實(shí)現(xiàn)、存儲(chǔ)和傳遞信息的方案之一。隨著研究的進(jìn)一步深入和技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的量子信息處理過(guò)程可通過(guò)腔QED方案在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)。 本文首先介紹了目前四種量子邏輯門(mén)的實(shí)驗(yàn)方案，它們是腔QED，離子阱技術(shù)，核磁共振技術(shù)和量子點(diǎn)。本文的工作將集中在腔QED，于是我們系統(tǒng)地評(píng)述了腔Q

3、ED的基礎(chǔ)理論，并且介紹了量子信息中的幾何相位及其在腔QED中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)雙模腔中強(qiáng)場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下的非傳統(tǒng)幾何邏輯門(mén)的研究，我們的工作主要有如下三方面：1)在雙模腔中，強(qiáng)的共振經(jīng)典場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)限制在腔QED中的兩個(gè)三能級(jí)原子建立二量子比特，提出了非傳統(tǒng)幾何邏輯門(mén)的方案； 2)由于腔的退相干會(huì)導(dǎo)致腔模的起伏，并因此導(dǎo)致保真度的降低。我們采用了雙哈密頓量的方法，有效的防止了這種有害的效應(yīng)，提高了保真度；3)在方案處于腔模退相干情況下建立一個(gè)π