用于中性原子量子计算的单量子比特操控
| 致谢 | 第5-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 第一章 引言 | 第15-31页 |
| 1.1 基于中性原子的量子计算方案 | 第15-17页 |
| 1.2 可扩展的单原子量子比特 | 第17-26页 |
| 1.2.1 利用微型光学偶极阱制备单原子阵列 | 第17-22页 |
| 1.2.2 阱中囚禁单原子基本参数 | 第22-24页 |
| 1.2.3 单原子量子比特操控方案 | 第24-26页 |
| 1.3 多量子比特运算 | 第26-30页 |
| 1.3.1 基于单原子与单光子纠缠 | 第26-27页 |
| 1.3.2 基于Rydberg阻塞效应 | 第27-28页 |
| 1.3.3 基于单原子基态冷却 | 第28-30页 |
| 1.4 本论文结构安排 | 第30-31页 |
| 第二章 单原子量子比特操控 | 第31-59页 |
| 2.1 偶极阱中单原子囚禁 | 第31-37页 |
| 2.1.1 囚禁单原子实验装置 | 第31-34页 |
| 2.1.2 囚禁单原子的性质 | 第34-37页 |
| 2.2 单量子比特制备与操控 | 第37-47页 |
| 2.2.1 单原子内态制备与探测 | 第37-39页 |
| 2.2.2 内态退相干时间测量 | 第39-45页 |
| 2.2.3 多脉冲组合抑制内态退相干 | 第45-47页 |
| 2.3 单量子比特密度矩阵与保真度 | 第47-50页 |
| 2.3.1 量子态层析技术 | 第47-49页 |
| 2.3.2 本征态密度矩阵测量 | 第49-50页 |
| 2.3.3 叠加态密度矩阵测量 | 第50页 |
| 2.4 单原子内态相干性分析 | 第50-57页 |
| 2.4.1 单原子囚禁寿命 | 第50-52页 |
| 2.4.2 自旋弛豫时间 | 第52-53页 |
| 2.4.3 不均匀退相干时间 | 第53页 |
| 2.4.4 均匀退相干时间 | 第53-57页 |
| 2.5 小结 | 第57-59页 |
| 第三章 可扩展量子寄存器 | 第59-69页 |
| 3.1 光晶格中单原子量子寄存器 | 第59-63页 |
| 3.1.1 环形光晶格生成 | 第59-60页 |
| 3.1.2 单原子阵列探测 | 第60-63页 |
| 3.2 压缩感知技术提高单原子阵列成像分辨率 | 第63-67页 |
| 3.2.1 压缩感知技术 | 第63-65页 |
| 3.2.2 单原子阵列成像分辨率的提高 | 第65-67页 |
| 3.3 小结 | 第67-69页 |
| 第四章 任意单量子比特转移 | 第69-89页 |
| 4.1 光晶格中单原子量子比特转移 | 第69-73页 |
| 4.1.1 单原子转移方案及意义 | 第69-70页 |
| 4.1.2 单原子转移效率 | 第70-72页 |
| 4.1.3 环形光晶格中单原子转移 | 第72-73页 |
| 4.2 转移过程中单量子比特保真度 | 第73-76页 |
| 4.2.1 转移过程中本征态保真度 | 第73-74页 |
| 4.2.2 转移过程中叠加态保真度 | 第74-76页 |
| 4.3 转移过程中单原子内态相干性 | 第76-81页 |
| 4.3.1 转移过程中退相干时间 | 第76-78页 |
| 4.3.2 偶极阱改变时退相干时间 | 第78-80页 |
| 4.3.3 相邻位置单原子退相干时间 | 第80-81页 |
| 4.4 转移过程中相干性影响因素 | 第81-86页 |
| 4.4.1 偶极阱光强涨落及磁场涨落 | 第81页 |
| 4.4.2 转移过程中激光指向涨落 | 第81-84页 |
| 4.4.3 转移过程中加热效应 | 第84-86页 |
| 4.5 小结 | 第86-89页 |
| 第五章 单原子物质波干涉 | 第89-105页 |
| 5.1 原子物质波干涉 | 第89-93页 |
| 5.1.1 冷原子干涉仪 | 第89-91页 |
| 5.1.2 精密测量领域的应用 | 第91-92页 |
| 5.1.3 单原子内态与外态的纠缠 | 第92-93页 |
| 5.2 自由空间中单原子物质波干涉 | 第93-97页 |
| 5.2.1 自由空间中干涉条纹形成 | 第93-95页 |
| 5.2.2 单原子物质波相干长度测量 | 第95-97页 |
| 5.3 偶极阱中单原子物质波干涉 | 第97-102页 |
| 5.3.1 偶极阱中干涉条纹对比度 | 第97-100页 |
| 5.3.2 偶极阱中单原子干涉仪分析 | 第100-102页 |
| 5.4 小结 | 第102-105页 |
| 第六章 总结与展望 | 第105-107页 |
| 附录A 铷原子资料 | 第107-113页 |
| 参考文献 | 第113-127页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第127-128页 |
