导读:本文包含了快速量子操控论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:囚禁离子,Lamb-Dicke近似,精确解,快速操控
快速量子操控论文文献综述
陈灏[1]（2018）在《快速操控囚禁离子在Lamb-Dicke区域的精确量子态及相关应用》一文中研究指出近年来,随着激光技术的不断发展,人们已经能够以极高的精度快速地相干操控囚禁离子的内部电子态及其振动量子态,这为利用囚禁离子进行量子计算、量子信息处理及其量子动力学的研究提供了可靠的基础。不仅如此,由于囚禁离子系统具有相干时间长、可拓展性好等优点,使其成为了最有希望实现大规模量子计算的系统之一。全文共分为五章。第一章为绪论部分,简要介绍了离子的囚禁与激光冷却、激光与离子相互作用中常用的近似、受击光晶格系统、基于囚禁离子的量子态制备以及量子计算。第二章,我们研究了激光撞击下单个囚禁两能级离子在Lamb-Dicke区域的量子运动并且得到了 一系列精确的广义相干态解。在研究中发现了一个新的稳定性参数区域,在这个区域中经典稳定性判据和量子基态稳定性的保真度处理是完全符合的。这个区域包括了一些不同寻常的区域:共振频率下的弱撞击区域以及远离共振频率的强撞击区域。当场参数在稳定性区域时,离子的波包串在Lamb-Dicke区域内持续振荡。然而当参数在不稳定区域时,它们会坍塌并远离Lamb-Dicke区域,这将会导致系统从线性到非线性的过渡。与此同时,我们还发现激光撞击使得精确解发生相跳变。这就导致了动量和能量在参数稳定区域和不稳定区域分别发生了稳定和不稳定跳变。此后,我们将态进行一个π/2的旋转,可以得到在某一个内态上精确的几率,基于此我们可以设计激光脉冲来解析地控制系统的超快布居转移和纠缠生成。第叁章,我们研究了囚禁在驱动光学晶格Lamb-Dicke区域中单离子的量子动力学,该离子有两个稳定的电子基态,其电子基态与其余的能谱之间有一个很大的能隙。我们发现了一系列有相同能量期待值即能量瞬时简并的薛定谔猫态。非驱动n声子系统的基态本征态的准粒子激发被称为此猫的“活”态和“死”态,该准粒子激发服从非阿贝尔统计。这种简并不是基于简单的对称性考虑的而是拓扑的,因此基于宏观分离的非阿贝尔准粒子的编织操作可能对微观扰动以及来自环境的噪声不敏感。我们用一串δ脉冲实现了不同瞬时简并基态之间的可控跃迁。这些结果可以在现有的装置中实验证明,并且可能用于设计多个单离子的量子动力学来实现拓扑量子计算。第四章,我们研究了囚禁在一维线性阱中受到态相关力作用的两离子的量子动力学。系统的哈密顿量可以表示成两个独立的谐振子,它们分别描述系统的质心运动和相对运动。对于任意可积的时间相关的力,我们可以通过试探解的方法得到系统的质心运动和相对运动的精确解。这样一个精确的解析结果为调整系统参数来实现相位控制提供了可靠的方案。因此在该精确解的基础上我们实现了一个快速的两量子比特相位门。我们考虑态相关的力是简单的余弦函数,其频率和强度是待定的,一个短的预期操作时间可以反向地确定激光诱导的态相关力的强度和频率。这样一个光滑连续的力相较于撞击力来说可以减小实验误差。并且这种量子门方案对于两个不同种类的离子以及不同比例的态相关的力的情况都是有效的。第五章,对本文的工作进行了总结与归纳,并对囚禁离子相关的实际应用作了简要的展望。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2018-06-01）
路晓静[2]（2015）在《量子系统中快速非绝热操控及其最优化设计》一文中研究指出量子绝热定理是量子力学中最重要的结论之一,并在量子理论和量子信息科学技术中有广泛的应用。然而,在现实中由于量子绝热过程是一个慢过程,量子退相干或者环境噪声等因素将影响量子绝热计算或者操控的结果。为此,人们努力寻找加快量子绝热过程并获得与绝热过程相同效果的方法。本论文利用量子不变量反控制方法研究包括原子冷却、转移及布居数转移等一系列量子态的超快非绝热操控,并针对环境噪声和系统误差进行最优化设计。取得成果如下：一、研究二能级系统中快速且稳定的布居数反转。结合量子不变量反控制技术和含时微扰理论,针对相位噪声和系统频率误差得到了稳定的最优化方案。其中,在频率受限情况下,常数π脉冲是对于相位噪声的最优化方案。并将上述方法推广应用于三能级体系,在考虑失谐误差和拉比频率误差的情况下,得到布居数转移的最优化方案。二、研究非简谐微扰对于高斯囚禁势中原子无摩擦冷却的影响。结合量子不变量反控制方法、含时微扰理论和最优化理论,得到高斯型囚禁势中原子冷却的最优化方案。研究发现,Bang-Singular-Bang控制方法是对于非简谐微扰具有最佳鲁棒性的方案,并且对应非谐振势的平均能量最小叁、研究不同噪声和误差影响下谐振势阱中囚禁离子的输运问题。对于单个囚禁离子输运,重点研究白噪声的影响,得到最优化方案的解析解,这对研究彩色噪声具有重要的参考价值。对于两个不同质量的囚禁离子的输运,则利用动力学正态模简谐近似方法,并结合量子不变量反控制方法得到关于弹簧常数误差的叁角余弦最优化方案。(本文来源于《上海大学》期刊2015-05-01）
刘霞[3]（2012）在《科学家实现快速操控光的量子状态》一文中研究指出本报讯 （ 刘霞）据美国物理学家组织网2月14日（北京时间）报道，科学家一直希望用光子代替电子实现更快捷安全的光通讯，现在，科学家们成功证明，他们能更快速地（在几纳秒内）控制与目前光通讯网络中所用光波波长一样的光子的路径和偏振，新光子电路可整合进现有(本文来源于《科技日报》期刊2012-02-15）
快速量子操控论文开题报告
（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：
量子绝热定理是量子力学中最重要的结论之一,并在量子理论和量子信息科学技术中有广泛的应用。然而,在现实中由于量子绝热过程是一个慢过程,量子退相干或者环境噪声等因素将影响量子绝热计算或者操控的结果。为此,人们努力寻找加快量子绝热过程并获得与绝热过程相同效果的方法。本论文利用量子不变量反控制方法研究包括原子冷却、转移及布居数转移等一系列量子态的超快非绝热操控,并针对环境噪声和系统误差进行最优化设计。取得成果如下：一、研究二能级系统中快速且稳定的布居数反转。结合量子不变量反控制技术和含时微扰理论,针对相位噪声和系统频率误差得到了稳定的最优化方案。其中,在频率受限情况下,常数π脉冲是对于相位噪声的最优化方案。并将上述方法推广应用于三能级体系,在考虑失谐误差和拉比频率误差的情况下,得到布居数转移的最优化方案。二、研究非简谐微扰对于高斯囚禁势中原子无摩擦冷却的影响。结合量子不变量反控制方法、含时微扰理论和最优化理论,得到高斯型囚禁势中原子冷却的最优化方案。研究发现,Bang-Singular-Bang控制方法是对于非简谐微扰具有最佳鲁棒性的方案,并且对应非谐振势的平均能量最小叁、研究不同噪声和误差影响下谐振势阱中囚禁离子的输运问题。对于单个囚禁离子输运,重点研究白噪声的影响,得到最优化方案的解析解,这对研究彩色噪声具有重要的参考价值。对于两个不同质量的囚禁离子的输运,则利用动力学正态模简谐近似方法,并结合量子不变量反控制方法得到关于弹簧常数误差的叁角余弦最优化方案。
（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。
快速量子操控论文参考文献
[1].陈灏.快速操控囚禁离子在Lamb-Dicke区域的精确量子态及相关应用[D].湖南师范大学.2018
[2].路晓静.量子系统中快速非绝热操控及其最优化设计[D].上海大学.2015
[3].刘霞.科学家实现快速操控光的量子状态[N].科技日报.2012
标签：囚禁离子; Lamb-Dicke近似; 精确解; 快速操控;