导读:本文包含了氮空位中心论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米金刚石,机械振子,氮空位中心,单光子过程
氮空位中心论文文献综述
金鹏[1]（2019）在《纳米金刚石氮空位中心系统-单光子微波谐振器系统中量子特性研究》一文中研究指出量子力学是研究微观世界的基本理论,推动了许多技术领域的研究和发展。量子纠缠是量子力学区别于经典力学的显着特征,也是现代量子信息学研究中重要的研究内容,在量子隐态传输、量子通信、远程量子计算和量子精密测量等领域起着非常重要的作用。在众多量子系统中,机械振子具有较好的频率可调性和较高的品质因子,可以用来研究量子纠缠、量子迭加态等量子特性,而且随着纳米技术的发展,纳米级机械振子可以被制造出用于量子实验研究。本论文研究纳米金刚石氮空位中心系统-单光子微波谐振器系统中量子态的制备和参数调控,机械振子与氮空位中心或腔场构成的量子系统中纠缠的随时演化特性,以及量子态转移等。具体研究内容如下:研究了二阶磁梯度诱导纳米金刚石机械振子耦合氮空位中心系统中量子纠缠的随时演化特性。通过负值度讨论了理想和耗散存在下机械振子的衰减因子、氮空位中心的自发辐射率、不同相干角对应的系统初态以及耦合强度等对机械振子双模耦合氮空位中心的纠缠特性影响;分析了系统中叁体间的纠缠随时演化特性。结果发现通过控制系统的相干角可以调控纠缠抗衰减能力,叁体初态都为纯态时可以制备叁体最大纠缠态。研究了单光子发射器-机械振子耦合波场系统的量子特性。通过负值度讨论了单光子发射器、薄膜谐振器振动模式和微波场模式的量子系统中两体纠缠的随时间演化特性,并且分析了系统绝热消除振动模式后单光子发射器和微波场光子的量子态转移和需要的条件。结果发现通过调控系统耦合强度以及单光子发射器的相干角可以实现光学光子和微波光子间的量子态转移,系统中的两体纠缠随时演化会受到相干角和耦合强度的影响。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-25）
廖庆洪,金鹏,叶杨[2]（2018）在《纳米金刚石氮空位中心耦合机械振子的纠缠动力学特性》一文中研究指出研究了二阶磁梯度诱导的纳米金刚石氮空位(NV)色心耦合机械振子系统中两机械模式与NV色心的纠缠动力学特性,分析了系统相干角、机械模式的衰减率、NV色心的自发衰减率等对纠缠的影响。研究结果表明,选择合适的系统参数可以制备机械模式和NV色心之间的最大纠缠态;相干角对系统的纠缠动力学特性具有重要影响,当耗散存在时,通过控制相干角可以有效调节系统抵抗纠缠衰减的能力;相比于NV色心的自发衰减,机械模式的衰减使系统纠缠更快衰减和消失。(本文来源于《中国激光》期刊2018年12期）
谌林[3]（2018）在《金刚石氮空位中心系综-超导量子比特耦合系统中纠缠特性的研究》一文中研究指出量子纠缠作为一种重要的物理资源,在量子计算、量子存储、量子通信领域的研究上都起着非常重要的作用。在众多量子系统中,金刚石氮空位中心系综与超导量子比特因具有良好的操控性、灵活性、可集成性等优点,越来越受到研究人员的关注。基于金刚石氮空位中心系综与超导量子比特在量子信息领域的广阔应用前景,本论文主要讨论了金刚石氮空位中心系综-超导量子比特耦合系统中的量子纠缠特性,具体工作内容如下:研究了金刚石氮空位中心系综与超导磁通量子比特耦合系统中量子纠缠的动力学特性。通过并发度和three-tangle分析理想情况下超导磁通量子比特的初始纠缠度、金刚石氮空位中心系综与超导磁通量子比特间的耦合强度、两超导磁通量子比特间的耦合强度对系统中两体纠缠及叁体纠缠的影响。利用量子相干性理论解释了两超导磁通量子比特间的最大纠缠态。分析了存在损耗情况下,两超导磁通量子比特的耗散系数对系统中纠缠的影响。研究了两金刚石氮空位中心系综耦合系统,该系统由两个金刚石氮空位中心系综和两个超导量子比特组成。运用并发度和three-tangle随时间的演化情况来度量系统中两体及叁体纠缠随时间的演化特性,讨论了两金刚石氮空位中心系综之间的初始纠缠度、金刚石氮空位中心系综与超导量子比特间的耦合强度、两超导量子比特间的耦合强度对系统的纠缠特性的影响,讨论了存在损耗情况下金刚石氮空位中心系综与超导量子比特的耗散系数对系统纠缠特性的影响,从而在理论上提供一种调控纠缠的方式。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-06-03）
刘刚钦,邢健,潘新宇[4]（2018）在《金刚石氮空位中心自旋量子调控》一文中研究指出量子计算和量子传感近年来受到了广泛的关注.金刚石氮空位中心以其简单稳定的自旋能级结构、高效便捷的光学跃迁规则以及室温下超长的自旋量子态相干时间而成为量子信息科学中引人瞩目的新星.本文从实验研究的角度介绍金刚石氮空位中心自旋量子调控的基础理论、典型技术和代表性结果;重点讨论1)如何通过光磁共振方法在室温大气环境下对单个自旋进行探测和相干操控,2)金刚石中自旋量子比特退相干的主要机制和抑制手段,3)自旋态相干操控技术在量子传感中的应用;最后对氮空位中心在量子计算和量子传感中的发展趋势进行了小结.(本文来源于《物理学报》期刊2018年12期）
方文其[5]（2017）在《金刚石氮—空位中心自旋量子调控的理论研究》一文中研究指出本论文主要研究了如何对金刚石中NV中心自旋进行有效的量子调控及操控过程中几何相位的变化。首先,我简单介绍了量子信息的发展史,量子计算的基本要素量子比特和量子逻辑门,然后又列举了现今可用来实现量子计算的若干方法,最后引出了我们论文主要的研究对象NV中心自旋,并且简要回顾了NV中心自旋调控的研究历史。一般地,在S_z表象下,可以把二能级系统写成一个简单的2×2矩阵。但是也可以采用逆向思维,即考虑若想实现目标态,到底需要何种脉冲才能实现。这样的思考方式非常适合处理量子调控的相关问题,最后精确求解得到时间演化算符,它是这一问题的核心。这些方法构造得到的脉冲不但局域性好,而且能够保证逻辑门操作具有很高的保真度。在本论文中,我们精确求解了单个NV中心自旋在一类特殊的含时磁场中,如何演化的过程。至关重要的一点,便是引入了对称态(?)和反对称态(?),进而把一个看似复杂的叁能级问题,化成了一个二能级问题。然后基于二能级精确解的办法,经过幺正变换,可以精确求解得到叁能级系统的时间演化算符。通过该算符,我们可以很容易地在NV中心自旋体系中实现态的制备和量子逻辑门的操作。而且,我们还用Lindblad主方程的办法考察了耗散和磁场的涨落对该体系演化的影响。计算结果表明,该方法在逻辑门的操作中同样能够保证很高的保真度。另外,我们还利用另外一种方法去求解这一含时的问题。该方法的思路更加清晰,所引入的含时参量需要满足的约束条件更少,使得它们更容易构造。通过引入简单的初等函数,便可得到在初始时刻和终点时刻磁场强度均为0的解,并同样能够在纳秒量级内实现量子逻辑门的操作。利用该方法,我们还解析求解了演化过程中的非绝热几何相位。计算结果表明,它正好是态矢量在布洛赫球上的轨迹所形成的立体角的一半。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-05-01）
许祥坤[6]（2016）在《基于金刚石氮空位发光中心的量子调控实验研究》一文中研究指出自从上世纪量子力学诞生以来,人类逐渐从量子层次加深了物质世界的认识。随着科学技术的方法,人类对物质世界的操控也到达了量子尺度,诞生了量子信息科学。对量子系统的操控将会对量子信息领域产生深远的影响。然而量子系统往往很容易受到外界环境的影响发生退相干,所以对量子系统的调控并非那么容易。目前,人类已经研究了各种各样不同的量子体系,金刚石氮位发光中心以其固态易集成,室温下相干时间长,能够用激光进行初始化和读出,还可以进行微波操控等优势受到越来越多的关注。本论文主要以金刚石中单个氮空位发光中心为研究对象进行量子调控实验研究本篇博士论文首先从金刚石氮空位发光中心(NV色心)基本性质开始,说明了NV色心电子自旋退相干因素的主要来源,简要分析了NV色心在精密测量领域和量子计算领域的应用。接着我们利用自已搭建的室温下光探测磁共振平台,实验证明了在NV色心量子体系上利用连续波动力学去耦,不仅将NV色心的相干时间延长了20倍,而且发现在进行量子控制的同时,量子逻辑门依然可以被很好的保护起来。这种方法可以解决利用脉冲动力学去耦的同时实现量子逻辑门操作的复杂问题,在需要量子控制时间远大于退相干时间的情况非常有用,同样也可以用在量子精密测量领域。然后我们利用金刚石中NV色心电子自旋和最近邻碳13C核自旋形成量子纠缠,利用量子纠缠研究了NV色心的非马尔科夫量子动力学行为,利用动力学解耦技术压制了环境噪声,揭示了环境中隐藏的量子非马尔科夫性.为了研究和利用NV色心的激发态性质,我们搭建了低温下光探测磁共振平台,利用斯塔克效应,实现了NV色心激发态能级的调节；同时结合固态浸入透镜技术,利用共振荧光方法,实现了NV色心电子自旋的单次读出,读出保真度约为90%.最后,对本论文做出总结,并分析了NV色心实现实用性量子计算,量子网络遇到的问题,展望了未来实用化量子网络的可能性解决方案.(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-05-07）
张欢[7]（2015）在《基于氮空位中心电子自旋磁测量光子检测基础研究》一文中研究指出随着科技的不断前进,精密磁测量已经成为了现阶段的一个研究热点。为了得到更高灵敏度的磁信息,我们需要对各个可以实现磁信息测量的工具进行研究、对比,以得到最优化的精密测量工具并应用于各研究领域中。而现阶段,为了得到高灵敏度的磁信息检测,研究者们已经将重心转移到了利用单个电子自旋进行的磁信息检测的研究和控制。本论文面向“精密磁信息测量”的发展趋势,针对现阶段各种类型精密磁信息测量系统中所存在的使用环境要求高、系统稳定性不高、使用寿命不够长、测量灵敏度达不到要求等问题,开展了利用金刚石NV中心电子自旋进行磁信息测量的基础研究,期望为未来的基于NV中心电子自旋的高灵敏度原子磁强计的应用奠定基础。本论文系统地对基于金刚石NV中心电子自旋进行磁测量的理论进行了研究和分析,得到了磁信息、磁检测灵敏度与NV中心电子自旋的关系,为进一步实现基于NV中心的高灵敏度磁强计提供了理论依据。为了更好的实现实验过程,制备了金刚石样品,并利用共聚焦显微镜对其进行了荧光成像；而在实现磁测量的过程中,各个微波脉冲对NV中心的作用是必不可少的,作为提供微波信号的装置,它传输效率的高低也直接影响着测量的灵敏度,本文又继续针对共聚焦显微镜系统中的微波传输过程进行了仿真、优化,得到了最优化的实验条件,实现了微波的高效率传输,为进一步提高磁测量灵敏度做准备。这对于基于电子自旋进行的原子级磁现象的研究与控制起到了不可忽视的关键作用,是科学领域中实现精密测量必不可少的测量工具。(本文来源于《中北大学》期刊2015-06-02）
张欢,马宗敏,谢艳娜,王芳,石云波[8]（2014）在《金刚石氮空位中心的研究进展及应用》一文中研究指出综述了金刚石中氮空位(NV)中心的研究进展及应用。金刚石中NV中心是由一个氮原子取代金刚石中的一个碳原子,然后捕获周围的一个空穴形成的,是一种独特的荧光光散射吸收光谱晶格缺陷。首先介绍了金刚石晶体中NV中心的晶体结构以及光学和电学等基本性质。系统综述了金刚石中NV中心的国内外研究现状,包括在物理和生物等领域的重要应用。分析了其在磁场测量、温度测量、角速率测量的超高灵敏度优势,生物标记应用上的稳定性优势以及其他方面的独特的应用前景。指出了金刚石NV中心存在的可扩展性需提高和物理机制需继续研讨等问题,并且展望了金刚石NV中心未来的发展趋势。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2014年12期）
胡欣,杨丽丽,徐成伟,赵琳峰,张新霞[9]（2012）在《金刚石中氮空位中心在外加磁场下的电子自旋共振》一文中研究指出金刚石中单个氮空位中心的电子自旋在激光辐射下能够发出近红外的光致荧光,增加微波辐射可以对其进行量子调控,是室温条件下实现量子计算机的主要介质之一。本文利用激光共聚焦扫描显微系统观测到了金刚石晶体中氮空位中心的荧光二维扫描图,并通过二次相关函数测量验证了氮空位中心是单光子源。改变微波辐射频率得到了电子自旋共振谱,从而实现了对单个氮空位中心的量子调控。利用设计的可控静磁场研究了氮空位中心在不同磁场方向和大小时的光致荧光特性和自旋共振峰。实验结果表明两个电子自旋共振峰间的频率间距与静磁场的旋转角度成余弦函数关系,与理论分析结果一致。(本文来源于《量子光学学报》期刊2012年04期）
[10]（2012）在《物理所金刚石氮空位中心量子信息和计算合作研究获进展》一文中研究指出金刚石内氮空位中心结构自1997年被发现可以开展量子信息研究以来,由于其在室温下具有很长的电子自旋退相干时间,纯净的自旋环境和与周围核自旋丰富的超精细相互作用,人们因此开展了多方面的研究,包括实现了单量子比特和多量子比特调控,量子寄存器,双量子比特逻辑门操作,叁量子比特纠缠态的制备和近期开展的动力学解耦来延长退相干时间的研究,展示了该体系在固态量子信息和计算中的广阔前景。(本文来源于《超硬材料工程》期刊2012年03期）
氮空位中心论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了二阶磁梯度诱导的纳米金刚石氮空位(NV)色心耦合机械振子系统中两机械模式与NV色心的纠缠动力学特性,分析了系统相干角、机械模式的衰减率、NV色心的自发衰减率等对纠缠的影响。研究结果表明,选择合适的系统参数可以制备机械模式和NV色心之间的最大纠缠态;相干角对系统的纠缠动力学特性具有重要影响,当耗散存在时,通过控制相干角可以有效调节系统抵抗纠缠衰减的能力;相比于NV色心的自发衰减,机械模式的衰减使系统纠缠更快衰减和消失。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氮空位中心论文参考文献
[1].金鹏.纳米金刚石氮空位中心系统-单光子微波谐振器系统中量子特性研究[D].南昌大学.2019
[2].廖庆洪,金鹏,叶杨.纳米金刚石氮空位中心耦合机械振子的纠缠动力学特性[J].中国激光.2018
[3].谌林.金刚石氮空位中心系综-超导量子比特耦合系统中纠缠特性的研究[D].南昌大学.2018
[4].刘刚钦,邢健,潘新宇.金刚石氮空位中心自旋量子调控[J].物理学报.2018
[5].方文其.金刚石氮—空位中心自旋量子调控的理论研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2017
[6].许祥坤.基于金刚石氮空位发光中心的量子调控实验研究[D].中国科学技术大学.2016
[7].张欢.基于氮空位中心电子自旋磁测量光子检测基础研究[D].中北大学.2015
[8].张欢,马宗敏,谢艳娜,王芳,石云波.金刚石氮空位中心的研究进展及应用[J].微纳电子技术.2014
[9].胡欣,杨丽丽,徐成伟,赵琳峰,张新霞.金刚石中氮空位中心在外加磁场下的电子自旋共振[J].量子光学学报.2012
[10]..物理所金刚石氮空位中心量子信息和计算合作研究获进展[J].超硬材料工程.2012