| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| ·引言 | 第11页 |
| ·量子信息学简介 | 第11-14页 |
| ·量子通信 | 第12-13页 |
| ·量子计算 | 第13-14页 |
| ·量子信息系统的物理实现 | 第14-17页 |
| ·量子比特 | 第14-15页 |
| ·布洛赫球表示法 | 第15-16页 |
| ·DiVincenzo 判据 | 第16-17页 |
| ·常见的量子比特 | 第17-20页 |
| ·中性原子 | 第18-19页 |
| ·离子 | 第19页 |
| ·超导线路 | 第19-20页 |
| ·半导体中的自旋 | 第20页 |
| ·本论文的主要内容 | 第20-23页 |
| 2 超导磁通量子比特 | 第23-39页 |
| ·引言 | 第23页 |
| ·超导的历史 | 第23-24页 |
| ·磁通量子化和约瑟夫森隧穿 | 第24-29页 |
| ·磁通量子化 | 第25页 |
| ·约瑟夫森效应 | 第25-29页 |
| ·基本的超导量子比特 | 第29-38页 |
| ·相位量子比特 | 第30-32页 |
| ·磁通量子比特 | 第32-35页 |
| ·电荷量子比特 | 第35-38页 |
| ·本章小结 | 第38-39页 |
| 3 两个相互作用量子比特系统中的 Berry 相和 concurrence | 第39-65页 |
| ·引言 | 第39-40页 |
| ·Berry 相和 concurrence 的引入 | 第40-43页 |
| ·几何相的概念 | 第40-41页 |
| ·绝热定理和 Berry 相 | 第41-42页 |
| ·量子纠缠与 concurrence | 第42-43页 |
| ·模型 | 第43-50页 |
| ·模型的哈密顿量 | 第44-46页 |
| ·哈密顿量的几种极限情况 | 第46-48页 |
| ·能级简并 | 第48-50页 |
| ·XXZ 模型本征态的 Berry 相 | 第50-52页 |
| ·XXZ 模型本征态的 concurrence | 第52-55页 |
| ·XXZ 模型 Berry 相和 concurrence 的关系 | 第55-63页 |
| ·本征态随交互相互作用的变化 | 第55-58页 |
| ·XX 模型的 Berry 相和 concurrence | 第58-59页 |
| ·Ising 模型中的 Berry 相和 concurrence | 第59-61页 |
| ·一般情况下的 Berry 相和 concurrence | 第61-63页 |
| ·本章小结 | 第63-65页 |
| 4 超导磁通量子比特的多量子比特门操作 | 第65-97页 |
| ·引言 | 第65-66页 |
| ·量子门简介 | 第66-71页 |
| ·单量子比特门 | 第66-68页 |
| ·两量子比特门 | 第68-69页 |
| ·多量子比特门 | 第69-71页 |
| ·单步实现两量子比特 CNOT 门操作 | 第71-82页 |
| ·模型的哈密顿量 | 第71-72页 |
| ·受控量子振荡 | 第72-74页 |
| ·基于受控量子振荡的受控门操作 | 第74-77页 |
| ·受控量子振荡的同步 | 第77-78页 |
| ·数值结果和讨论 | 第78-82页 |
| ·单步实现三量子比特 Toffoli 门操作 | 第82-95页 |
| ·本章小结 | 第95-97页 |
| 5 结论与展望 | 第97-101页 |
| ·本文的主要结论 | 第97-98页 |
| ·后续研究工作的展望 | 第98-101页 |
| 致谢 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-119页 |
| 附录 | 第119页 |
| A. 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第119页 |
| B. 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第119页 |
