基于超导量子电路的共振荧光法量子非破坏性测量研究
随着科学技术不断快速发展，由量子物理和信息技术结合起来的量子信息技术已经成为当今非常热门的新兴科学，它在量子通信和量子计算两个科学领域有着很大的潜在的应用价值。在量子通信领域有一个重要的内容——量子信息探测。然而对于一个量子系统，要对它进行探测和测量，很容易受到环境和在测量过程中对系统产生的量子噪声的干扰从而对测量结果产生影响。但是有一种测量方法，不但能够避免测量过程对系统产生干扰，而且还能够对系统的信息进行连续测量，这种测量方法叫做量子非破坏性测量。量子非破坏性测量在提取量子信息和对量子系统测量有着非常重要的应用。 在量子光学中研究光场与原子相互作用中有一个很重要的内容就是共振荧光。原子在共振光场的作用下发生能级间电子跃迁，再通过自发辐射过程散射出光子而形成荧光谱线，通过对共振荧光谱的分析我们可以判断原子结构、光场的性质等内容，所以同样我们也可以应用共振荧光来做量子测量的相关研究。 近年来超导量子电路得到了广泛的研究，由于其具有强耦合的特点，很容易利用电感、电容和传输线实现复杂的拓扑结构，同时它还可以根据需要进行参数调节。正是因为这些特点，利用超导量子比特替代传统原子进行量子光学研究得到广泛的关注。 本论文中我们研究的量子系统就是基于超导量子电路构成的人造原子来做相关的研究。我们理论上结合共振荧光法对由超导量子电路构成的量子系统进行非破坏性测量，在最后计算得到的共振荧光谱中会出现两个对应不同的坐标的峰值，而每一个峰值的横坐标代表着我们所要测量的信息，即系统中逻辑量子比特的初始布居分布。
量子非破坏性测量;共振荧光;超导量子电路;量子比特
华中科技大学
硕士
光学
葛国勤
2015
中文
O413
53
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）