| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 缩写、符号清单、术语表 | 第18-21页 |
| 1 绪论 | 第21-38页 |
| 1.1 量子信息的基本概念 | 第23-32页 |
| 1.1.1 量子比特 | 第23-26页 |
| 1.1.2 量子门 | 第26-29页 |
| 1.1.3 量子测量 | 第29-30页 |
| 1.1.4 退相干 | 第30-32页 |
| 1.2 量子计算的物理实现 | 第32-37页 |
| 1.2.1 超导量子计算的发展以及现状 | 第35-37页 |
| 总结 | 第37-38页 |
| 2 超导量子计算简介 | 第38-65页 |
| 2.1 LC振荡电路 | 第38-40页 |
| 2.2 基于约瑟夫森结的超导量子比特 | 第40-44页 |
| 2.3 超导量子比特的类型 | 第44-45页 |
| 2.4 CPB,Transmon的计算分析 | 第45-49页 |
| 2.4.1 电荷量子比特的分析 | 第45-47页 |
| 2.4.2 Transmon的分析 | 第47-49页 |
| 2.5 单比特的调控 | 第49-51页 |
| 2.6 量子比特的耦合 | 第51-53页 |
| 2.7 腔(电路)量子电动力学 | 第53-56页 |
| 2.8 量子比特的读取 | 第56-58页 |
| 2.9 Transmon的退相干 | 第58-60页 |
| 2.9.1 Transmon能量弛豫,T_1 | 第58-59页 |
| 2.9.2 Transmon的相位弛豫,T_2 | 第59-60页 |
| 2.10 Transmon芯片设计与结构 | 第60-64页 |
| 总结 | 第64-65页 |
| 3 实验测控系统 | 第65-91页 |
| 3.1 稀释制冷机简介 | 第65-67页 |
| 3.2 样品芯片封装 | 第67-69页 |
| 3.3 低温线路配置 | 第69-75页 |
| 3.4 读取线路系统Readout Chain | 第75-78页 |
| 3.5 室温设备 | 第78-86页 |
| 3.5.1 低频的直流控制 | 第79页 |
| 3.5.2 高频的直流控制 | 第79-81页 |
| 3.5.3 高频的驱动系统 | 第81页 |
| 3.5.4 读取线路系统 | 第81-83页 |
| 3.5.5 其余商业设备 | 第83页 |
| 3.5.6 IQ混频器的校准 | 第83-86页 |
| 3.6 软件控制系统 | 第86-90页 |
| 3.6.1 LabRAD系统部署 | 第87-89页 |
| 3.6.2 实验测量软件 | 第89-90页 |
| 总结 | 第90-91页 |
| 4 超导量子比特的基本参数测量 | 第91-114页 |
| 4.1 谐振腔的测量标定 | 第92-95页 |
| 4.2 量子比特频谱测量(Qubit Spectroscopy) | 第95-96页 |
| 4.3 拉比振荡(Rabi Oscillation) | 第96-99页 |
| 4.4 读取参数校准 | 第99-100页 |
| 4.5 相干性测量 | 第100-103页 |
| 4.6 量子比特频率调制 | 第103页 |
| 4.7 比特调控的精细调节 | 第103-108页 |
| 4.7.1 DRAG波形修正 | 第104-105页 |
| 4.7.2 XYZ时间校准 | 第105-106页 |
| 4.7.3 Z pulse滤波修正 | 第106-108页 |
| 4.8 比特与谐振腔参数的标定 | 第108-111页 |
| 4.9 比特操作的随机基准测试 | 第111-112页 |
| 总结 | 第112-114页 |
| 5 几何相位的测量与研究 | 第114-127页 |
| 5.1 超导相位量子比特 | 第114-115页 |
| 5.2 Berry Phase | 第115-117页 |
| 5.3 绝热捷径 | 第117-118页 |
| 5.4 Berry Phase的测量 | 第118-122页 |
| 5.5 噪声对Berry Phase的影响 | 第122-125页 |
| 总结 | 第125-127页 |
| 6 绝热捷径过程中功的涨落与测量 | 第127-140页 |
| 6.1 理论设计 | 第128-131页 |
| 6.1.1 STA理论概括 | 第128-129页 |
| 6.1.2 STA功的统计行为 | 第129-131页 |
| 6.2 实验结果说明与分析 | 第131-139页 |
| 6.2.1 Frozen-Hamiltonian与Frozen-Population测量方案 | 第133-135页 |
| 6.2.2 STA功的平均值与涨落 | 第135-137页 |
| 6.2.3 STA功涨落与量子几何张量的关系 | 第137-139页 |
| 总结 | 第139-140页 |
| 7 总结与展望 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-163页 |
| 附录A 旋转坐标系下的哈密顿量 | 第163-165页 |
| 附录B 几何相位测量的补充说明 | 第165-169页 |
| B.1 SpinEcho过程中的Berry Phase累积 | 第165-166页 |
| B.2 STA过程中噪声对Berry Phase的影响 | 第166-169页 |
| 附录C STA功补充说明 | 第169-171页 |
| 个人简历和科研成果 | 第171-172页 |
| 发表文章目录 | 第172页 |
