多量子比特相位門和相位測量的研究.pdf

1、作為量子計算的重要組成部分，多量子比特相位門的構(gòu)建對量子信息的處理具有非常重要的意義。人工原子與場的相互作用具有和自然原子相同的物理特性，利用其遠(yuǎn)大于自然原子的可控性，我們可以實現(xiàn)性能更加強大的多比特量子門。利用先進(jìn)的相位探測方法，可以使量子信息的處理更加迅速準(zhǔn)確。因此，多量子比特相位門的構(gòu)建和相位測量的研究就顯得非常重要。
　　本文提出了一個在腔中利用有循環(huán)躍遷的人工原子構(gòu)建多量子比特相位門和一個使用多次穿過的超穩(wěn)干涉儀提高相位

2、測量精度的方案。
　　首先，本文介紹了要實現(xiàn)的多量子比特相位門的兩種模型，一種是單量子比特同時控制多個目標(biāo)量子比特，另一種是多個控制量子比特控制同一個目標(biāo)量子比特。
　　其次，對有循環(huán)躍遷的四能級超導(dǎo)人工原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，基于非傳統(tǒng)幾何相移,我們提出在腔中利用有循環(huán)躍遷的兩個四能級超導(dǎo)人工原子來實現(xiàn)非傳統(tǒng)幾何相位門。
　　接著，我們提出了實現(xiàn)多比特量子門的方案。在該方案中，我們對單量子位控制多個目標(biāo)量子位的控制機制和

3、操作過程做了詳細(xì)的說明，并就操作時間與準(zhǔn)一維共平面波導(dǎo)諧振器上六比特超導(dǎo)量子系統(tǒng)進(jìn)行了比較。
　　最后，我們提出了一個利用多次穿過的超穩(wěn)干涉儀來提高測量精度的方法。本論文表明：基于腔中有循環(huán)躍遷的兩個四能級人工原子的多量子比特相位門，簡化了操作過程，縮短了操作時間；在一定條件下，人工原子與腔模場退糾纏，邏輯門操作不受原子自發(fā)輻射和腔模場衰減的影響；在使用相同光子數(shù)的情況下，采用多次穿過的方法測量相位，可提高精度并能打破標(biāo)準(zhǔn)量子極限