基于超导比特的量子调控和量子模拟
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第25-38页 |
| 1.1 量子计算简介 | 第25-27页 |
| 1.2 量子计算机的工作原理 | 第27-32页 |
| 1.2.1 量子逻辑门 | 第28-30页 |
| 1.2.2 通用量子逻辑门组 | 第30-31页 |
| 1.2.3 连续演化的量子计算 | 第31-32页 |
| 1.3 量子计算机的物理实现 | 第32-33页 |
| 1.4 超导量子计算 | 第33-38页 |
| 1.4.1 超导量子计算的优势与特点 | 第33-34页 |
| 1.4.2 超导量子计算的研究现状与问题 | 第34-36页 |
| 1.4.3 短期内的应用:量子模拟 | 第36-38页 |
| 2 超导量子电路 | 第38-53页 |
| 2.1 电路的构成元件 | 第38-40页 |
| 2.1.1 核心元件:约瑟夫森结 | 第38-39页 |
| 2.1.2 SQUID:等效的约瑟夫森结 | 第39-40页 |
| 2.2 几种基本的超导电路 | 第40-44页 |
| 2.3 超导量子比特的操控方式 | 第44-48页 |
| 2.3.1 量子比特的操控 | 第44-47页 |
| 2.3.2 超导量子比特操控的物理实现 | 第47-48页 |
| 2.4 超导量子比特的耦合方式 | 第48-50页 |
| 2.5 超导量子比特的测量 | 第50-53页 |
| 2.5.1 量子测量的含义,坍缩 | 第50-51页 |
| 2.5.2 利用SQUID实现量子测量 | 第51页 |
| 2.5.3 利用谐振腔实现量子测量 | 第51-53页 |
| 3 超导比特的调控系统 | 第53-61页 |
| 3.1 超导量子比特的调控环境 | 第53-54页 |
| 3.2 超导量子比特的调控线路 | 第54-58页 |
| 3.2.1 XY和Z的控制 | 第55-56页 |
| 3.2.2 量子态读取 | 第56-57页 |
| 3.2.3 噪音抑制 | 第57-58页 |
| 3.2.4 信号的矫正以及同步 | 第58页 |
| 3.3 超导量子比特调控过程及软件平台 | 第58-61页 |
| 4 基于超导比特的量子调控 | 第61-103页 |
| 4.1 调控精度的标定 | 第61-64页 |
| 4.1.1 量子态层析 | 第61-62页 |
| 4.1.2 量子过程层析 | 第62-63页 |
| 4.1.3 量子过程随机标定 | 第63-64页 |
| 4.2 提高调控的保真度 | 第64-66页 |
| 4.2.1 动力学解耦 | 第65页 |
| 4.2.2 量子反坍缩 | 第65-66页 |
| 4.3 结合弱测量和动力学解耦抑制退相干 | 第66-72页 |
| 4.4 通过量子态的传输抑制相位退相干 | 第72-80页 |
| 4.4.1 相位退相干的抑制原理 | 第73-74页 |
| 4.4.2 基于相位比特的实验验证 | 第74-76页 |
| 4.4.3 基于Xmon比特的实验验证 | 第76-80页 |
| 4.5 十比特全局纠缠的实现 | 第80-103页 |
| 4.5.1 样品架构及其优势 | 第81-83页 |
| 4.5.2 GHZ态的生成与标定 | 第83-88页 |
| 4.5.3 实验细节讨论 | 第88-103页 |
| 5 基于超导比特的量子模拟 | 第103-120页 |
| 5.1 多体局域的背景知识 | 第104-105页 |
| 5.1.1 热化和局域 | 第104页 |
| 5.1.2 安德森局域和多体局域 | 第104页 |
| 5.1.3 非固态体系中多体局域的实验验证 | 第104-105页 |
| 5.2 利用超导比特模拟多体局域效应 | 第105-120页 |
| 5.2.1 实验系统与实验方法 | 第105-109页 |
| 5.2.2 多体局域的实验结果 | 第109-115页 |
| 5.2.3 实验细节的讨论 | 第115-120页 |
| 6 总结和展望 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-131页 |
| 附录A: 量子比特退相干过程的动力学描述 | 第131-134页 |
| 附录B: 旋转参考系变换 | 第134-135页 |
| 作者简历 | 第135-136页 |
| 发表文章目录 | 第136-137页 |
