兩耦合電荷量子比特與LC共振腔系統(tǒng)的糾纏特性研究.pdf

1、近些年，量子信息和量子計算的研究得到了新的進展。特別是發(fā)展了以約瑟夫森電路為核心的超導(dǎo)量子比特的電路器件，具有低損耗，量子態(tài)參數(shù)可通過外場及電路參數(shù)來調(diào)控的優(yōu)點。根據(jù)摩爾定律可以推測計算機的發(fā)展方向，為了實現(xiàn)含有幾百個量子比特的量子計算機系統(tǒng)，固態(tài)的量子器件是不可缺少的原件。自從實驗證明了可控的單庫珀對盒子是宏觀的二能級系統(tǒng)后，最近，對應(yīng)用約瑟夫森結(jié)的超導(dǎo)電路有比較系統(tǒng)的研究。例如，研究了兩個耦合電荷量子比特的量子振蕩，超導(dǎo)電路中的腔量

2、子電動力學(xué)等。
　　 量子糾纏是量子計算和量子信息的基礎(chǔ)。量子糾纏態(tài)是量子計算的基本信息。
　　 基于庫珀對盒具有二能級的性質(zhì)，它可看成是一個量子比特。本文利用這一性質(zhì)研究了兩個量子比特耦合系統(tǒng)的能級變化規(guī)律，并利用兩量子比特與LC共振腔耦合構(gòu)成類似于有耦合相互作用的兩個二能級原子在真空場下的模型，研究模型的糾纏特性。
　　 具體來說，本文主要分為以下幾個部分：
　　 (1)第一部分是緒論，簡要介紹了約瑟

3、夫森器件產(chǎn)生的背景、意義和量子糾纏的理論；
　　 (2)第二部分簡述了超導(dǎo)量子比特的基本原理，包括約瑟夫森結(jié)的理論，量子化的LC電路，人工原子的腔QED,并著重介紹了三種類型的超導(dǎo)量子比特；
　　 (3)第三部分研究了兩個耦合電荷量子比特系統(tǒng)的能級變化規(guī)律，分別討論了單電子能量，約瑟夫森能，耦合能三個參數(shù)對能級的影響；
　　 (4)第四部分研究了初態(tài)為激發(fā)態(tài)的兩耦合電荷量子比特與LC共振腔相互作用系統(tǒng)的糾纏特性，