量子邏輯門的實(shí)現(xiàn)方案探究.pdf

1、量子信息學(xué)是由量子力學(xué)和信息科學(xué)所形成的交叉學(xué)科，它主要是把微觀粒子當(dāng)作載體，憑借量子力學(xué)所獨(dú)有的一些性質(zhì)來(lái)解決某些經(jīng)典信息不可能完成的信息處理過(guò)程，充分顯示了它具有經(jīng)典信息科學(xué)不可超越的優(yōu)勢(shì)。在內(nèi)容上，量子信息學(xué)主要包括量子通信和量子計(jì)算兩大部分，經(jīng)過(guò)了二十多年的發(fā)展，科學(xué)家們已取得了一系列理論和實(shí)驗(yàn)上的重要突破，使得該學(xué)科成為當(dāng)前國(guó)際前沿?zé)狳c(diǎn)課題之一。
　　 要想對(duì)量子信息進(jìn)行處理，人們需要構(gòu)建能對(duì)量子比特進(jìn)行操作的量子硬件

2、系統(tǒng)，但迄今為止人們對(duì)量子信息處理過(guò)程的研究主要還是停留在理論上，因此尋找更有易于實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的量子信息處理過(guò)程對(duì)于量子信息學(xué)的發(fā)展具有非常重大的意義。本論文對(duì)超導(dǎo)比特和腔場(chǎng)的相互作用系統(tǒng)以及對(duì)離子阱系統(tǒng)進(jìn)行了一些初步研究，取得了如下成果：
　　 1、利用超導(dǎo)量子干涉裝置一步制備類W糾纏態(tài)
　　 在量子信息學(xué)中，量子糾纏是最為重要也是最為奇特的一個(gè)現(xiàn)象，它在量子信息學(xué)的兩大領(lǐng)域(量子通信和量子計(jì)算)中都有著廣泛的應(yīng)用。因此研

3、究量子糾纏態(tài)的制備就成為非常重要的課題。我們基于超導(dǎo)與腔場(chǎng)的相互作用系統(tǒng)，提出了制備一種類W糾纏態(tài)的方案。該方案簡(jiǎn)單易行，只需超導(dǎo)與腔場(chǎng)的同時(shí)共振作用，一步便可制備。
　　 2、在離子阱系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)三比特控制相位門
　　 量子計(jì)算機(jī)具有比經(jīng)典計(jì)算機(jī)更快捷和更有效地解決某些計(jì)算難題的優(yōu)勢(shì)，而我們只要通過(guò)級(jí)聯(lián)單比特門和兩比特控制相位門就可實(shí)現(xiàn)普適的量子計(jì)算機(jī)。因而實(shí)現(xiàn)量子邏輯門是量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。我們研究了離子阱系統(tǒng)，利用