| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第21-37页 |
| 1.1 量子计算和量子模拟简介 | 第21-26页 |
| 1.1.1 量子计算 | 第21-25页 |
| 1.1.2 量子模拟 | 第25-26页 |
| 1.2 拓扑相和拓扑量子计算简介 | 第26-37页 |
| 1.2.1 拓扑相 | 第26-31页 |
| 1.2.2 拓扑量子计算 | 第31-37页 |
| 第二章 核磁共振与量子计算 | 第37-51页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 核磁共振基本原理 | 第37-46页 |
| 2.2.1 谱仪及工作机制 | 第37-41页 |
| 2.2.2 系统哈密顿量 | 第41-46页 |
| 2.3 核磁共振量子计算 | 第46-51页 |
| 2.3.1 初始化 | 第46-47页 |
| 2.3.2 量子门操作 | 第47-48页 |
| 2.3.3 读出 | 第48-51页 |
| 第三章 拓扑相量子模拟 | 第51-75页 |
| 3.1 实验观测不同拓扑序绝热跃迁 | 第51-59页 |
| 3.1.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.1.2 理论和相图 | 第52-55页 |
| 3.1.3 拓扑序跃迁探测 | 第55-57页 |
| 3.1.4 纠缠度测量 | 第57-58页 |
| 3.1.5 讨论和总结 | 第58-59页 |
| 3.2 实验观测动力学量子霍尔效应 | 第59-67页 |
| 3.2.1 引言 | 第59-60页 |
| 3.2.2 非绝热动力学响应 | 第60-61页 |
| 3.2.3 实验方案 | 第61-64页 |
| 3.2.4 结果和讨论 | 第64-67页 |
| 3.2.5 总结 | 第67页 |
| 3.3 实验识别拓扑物质态 | 第67-75页 |
| 3.3.1 引言 | 第68页 |
| 3.3.2 理论方案 | 第68-71页 |
| 3.3.3 调制矩阵测量 | 第71-73页 |
| 3.3.4 讨论与总结 | 第73-75页 |
| 第四章 拓扑量子计算研究 | 第75-99页 |
| 4.1 拓扑序绝热制备 | 第75-82页 |
| 4.1.1 引言 | 第75-76页 |
| 4.1.2 Wen-plaquett模型 | 第76-78页 |
| 4.1.3 模型模拟和绝热过程 | 第78-79页 |
| 4.1.4 实验制备和量子态重构 | 第79-82页 |
| 4.1.5 讨论和总结 | 第82页 |
| 4.2 拓扑量子存储 | 第82-90页 |
| 4.2.1 引言 | 第82-83页 |
| 4.2.2 混合模型 | 第83-84页 |
| 4.2.3 平均场近似 | 第84-86页 |
| 4.2.4 退相干速率 | 第86-88页 |
| 4.2.5 例子 | 第88-90页 |
| 4.3 拓扑量子计算 | 第90-99页 |
| 4.3.1 引言 | 第90页 |
| 4.3.2 任意子代数理论 | 第90-92页 |
| 4.3.3 希尔伯特空间和拓扑保护门 | 第92-95页 |
| 4.3.4 两个例子：Ising任意子和Fibonacci任意子 | 第95-97页 |
| 4.3.5 拓扑量子计算的稳定性 | 第97-99页 |
| 第五章 总结与展望 | 第99-103页 |
| 5.1 总结 | 第99-100页 |
| 5.2 展望 | 第100-103页 |
| 参考文献 | 第103-111页 |
| 附录A 碘三氟乙烯核磁样品开发 | 第111-115页 |
| A.1 样品参数测定 | 第111-112页 |
| A.2 初态制备 | 第112-113页 |
| A.3 量子态读出 | 第113-115页 |
| 附录B GRAPE封装 | 第115-119页 |
| B.1 程序简介 | 第115-116页 |
| B.2 封装功能 | 第116-119页 |
| 附录C 公式推导 | 第119-123页 |
| C.1 Berry曲率 | 第119页 |
| C.2 公式(4.3)和(4.4)的证明 | 第119-120页 |
| C.3 B_N系数推导 | 第120-123页 |
| 致谢 | 第123-125页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第125-126页 |