用正交态方法实现非绝热几何量子计算

精确求解了自旋1／2粒子在旋转磁场下的Bloch方程，并用旋转坐标系方法得到此系统的精确波函数。对演化波函数取绝热极限可得到Berry几何相，并将这些结果与Bitter等的慢中子实验做了比较。对旋转磁场下的一般AA循环，本文得到了Aharonov—Anandan(AA)总相位和几何相的解柝结果。当采取正交态的一般方法，即取入射初态为等权重的两个正交态的叠加，可以证明非对角动力学相与非对角几何相同对角动力学相一样在任意时刻抵消，剩下几何相的对角部分。对匀速旋转的圆锥磁场，此几何相类似Berry几何相为时间的线性函数。最后也讨论了正交态方法和最近用实验实现非绝热几何量子门工作的关系。     

用正交态方法实现非绝热几何量子计算

精确求解了自旋1/2粒子在旋转磁场下的Bloch方程,并用旋转坐标系方法得到此系统的精确波函数。对演化波函数取绝热极限可得到Berry几何相,并将这些结果与Bitter等的慢中子实验做了比较。对旋转磁场下的一般AA循环,本文得到了Aharonov-Anandan(AA)总相位和几何相的解析结果。当采取正交态的一般方法,即取入射初态为等权重的两个正交态的叠加,可以证明非对角动力学相与非对角几何相同对角动力学相一样在任意时刻抵消,剩下几何相的对角部分。对匀速旋转的圆锥磁场,此几何相类似Berry几何相为时间的线性函数。最后也讨论了正交态方法和最近用实验实现非绝热几何量子门工作的关系。     

非绝热几何量子计算及拓扑量子门

精确求解了自旋-1/2粒子在旋转磁场下的Bloch方程和Schrodinger方程.用此问题的循环解,得到了Aharonov-Anandan(AA)几何相和动力学相的解析结果,并用正交态方法构造了具有和乐几何量子计算优点的非绝热几何量子门.基于一般的SU(2)循环演化条件,还构造了只依赖轨道的绕数和扭结数的普适拓扑量子门.最后建议用非对称的约瑟夫森结纳米电路实现所构造的各种量子门.     

复频率二阶电路的量子涨落

本文将复频率谐振子量子化,然后利用类比的方法,实现了二阶电路的量子化,在真空态和相干态下求了ＲＬＣ电路中电荷和电流的量涨落,并对结果进行了分析和讨论。     

激发相干态下介观耗散双回路的量子涨落

从有源ＲＬＣ并联双回路运动方程出发,通过量子化有 介观电路,研究激光相干态下介观电路的量子效应,结果表明,电荷、电流的量子涨落除决定参数外,还明显地信赖于电路所处的状态。     

热真空下介观RLC电路的量子涨落

在真空态和热真空态下讨论了介观RLC电路的量子涨落。结果表明电荷和电流的量子力学零点涨落随着温度增加。     

介观无损耗传输线的量子涨落与温度的关系

在无损耗传输线量子化的基础上,用热场动力学理论研究了热Fock态下传输线中电流及单位长度传输线电感上电压的量子涨落,分析了量子涨落与温度的关系．结果表明,在热Fock态下,传输线中的量子涨落不仅与传输线的分布参量、信号的角频率和传输线中的光子数有关,还随着温度的升高而单调地加大．     

激发压缩真空态下介观电路的量子涨落

通过量子化LC电路,运用全量子理论研究了在激发压缩真空态下介观LC电路中电荷、磁通量的量子涨落。结果表明,该电路中电荷、磁通量涨落的大小不仅与电路器件及压缩参数有关,而且与量子态的激发次数有关。     

复频率谐振子的偶奇相干态及其量子涨落计算

本文将复频谐振子量子化,提出了复频率谐振子的偶奇相干态概念;计算了复频率谐振子偶奇相干态下坐标、动量和能量的量子涨落;并对结果进行了讨论。结果表明,通常谐振子的上述结果对应于复频率谐振子的一种特殊情况。     

介观电感耦合电路的量子涨落

提出了电感耦合电路的一种量子化方案,研究了电路中电荷和电流在相干态下的量子涨落,结果表明两个回路中的量子涨落是相互关联的,并对结果进行了讨论。     

关于量子非局域逻辑门的研究

对几种类型的量子非局域逻辑门进行了讨论,并且研究了信道为非最大纠缠态的情况,此时量子非局域控制-非门只能概率性实现.     

量子神经动力学分析

量子计算与神经计算的结合是当前人工神经网络理论发展的一个前沿课题,由此而产生的量子神经计算范式具有很高的理论价值,我们在量子理论基本原理的基础上讨论了把量子理论引入神经计算领域的可能性和可行性,并详细分析量子神经的动力学行为,为以后建立量子神经网络和研究量子神经网络的学习算法打下了坚实的理论基础.最后简单讨论了一些与量子神经计算有关的其它问题.     

用基本两位量子逻辑门实现N位量子逻辑门的研究

量子电路是实现量子态幺正演化的手段,一位和两位门是构成量子电路的基础。Barenco 用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能,张登玉在Barenco的工作基础上对用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能进行了改进。通过对Barenco方案和张登玉方案的分析和研究,提出了一个用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能的新方案,该方案结构更简单,且所用的两位门更易于实现,同时指出和改正了张文的不太准确的结论。     

势阱离子+腔场系统中量子逻辑门的实现

基于光腔中的势阱离子同时与外激光场和腔场发生相互作用的特性,我们提出了一种量子逻辑门的实现方案。在该方案中,量子逻辑门是以离子内态和腔态作为比特,而势阱离子的运动态作为辅助比特始终保持在基态。而且,没有采用Lamb-Dicke近似,因而更容易为实验所实现。     

实现三比特量子控制相位门的离子阱方案

提出了一个利用离子阱系统实现三比特量子控制相位门的方案。在这个方案里,只需对囚禁离子辅以单比特旋转操作并与激光发生共振相互作用便可实现三比特控制相位门。相比其他文献中控制相位门的实现方案,我们方案的优势在于所用的步骤更为简便易行。另外,此方案不需要任何的测量。     

腔耦合量子点系统的非常规几何量子计算

提出了在量子点与腔相互作用系统中,利用双拉曼过程来实现非常规几何量子逻辑门方案。在本方案中,所有的演化本身与腔场态无关,因而对热场是不敏感的。在总位相中既包含有几何位相,又包含有动力学位相,但它的确仅依赖于量子态演化的整体几何特征。通过调节耦合常数和失谐量来选择我们所要的量子控制门,在实际的操作中不需要考虑消除动力学相位问题因而易于操作,且避免因消除动力学相位引入的误差。     

量子纠缠和量子操作对CHSH量子博弈优越性的影响

已有的大多数有关量子博弈的研究只关注粒子处在最大纠缠态和特定的量子操作时模型的优越性。在实际应用中,所用粒子可能偏离最大纠缠态,量子操作也可能存在一定的偏差。基于此,研究了这两方面对CHSH量子博弈模型优越性的影响。结果表明,当粒子处在特定纠缠态时,量子获胜概率 并不总是大于经典获胜概率 ,采用不同的量子旋转门操作可以达到的最大量子获胜概率 随着量子态纠缠度的增大而增大。在 对应的量子门旋转角附近,某些旋转角范围对应的 变化较小。这些研究对量子博弈的应用提供了理论指导。     

量子通信与量子计算

量子信息学是物理学目前研究的热门领域,它主要包括量子通信和量子计算,文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架,包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法,并介绍该领域的研究进展。