| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-38页 |
| 1.1 超导Josephson效应与量子计算 | 第11-15页 |
| 1.1.1 超导Josephson效应 | 第11-13页 |
| 1.1.2 量子计算和量子计算机 | 第13-14页 |
| 1.1.3 量子计算的最新进展 | 第14-15页 |
| 1.2 超导量子比特的基础与发展 | 第15-22页 |
| 1.2.1 超导相位量子比特的原理与研究 | 第16-20页 |
| 1.2.2 超导磁通量子比特的结构与研究 | 第20-22页 |
| 1.3 量子纠缠 | 第22-32页 |
| 1.3.1 量子纠缠简介 | 第23-25页 |
| 1.3.2 量子纠缠定义 | 第25页 |
| 1.3.3 量子系统的纠缠程度 | 第25-27页 |
| 1.3.4 量子纠缠的研究进展 | 第27-32页 |
| 1.4 宏观量子现象 | 第32-36页 |
| 1.4.1 超导量子器件中能级量子化的研究 | 第33页 |
| 1.4.2 超导量子器件中宏观共振隧穿的研究 | 第33-36页 |
| 1.5 本文主要研究工作 | 第36-38页 |
| 第二章 超导量子比特与二能级耦合系统的动力学 | 第38-62页 |
| 2.1 微观二能级系统的特性 | 第39-42页 |
| 2.1.1 微观二能级系统的产生 | 第39页 |
| 2.1.2 微观二能级系统对量子比特的影响 | 第39-40页 |
| 2.1.3 微观二能级系统与超导量子比特的耦合 | 第40-42页 |
| 2.2 超导相位量子比特与微观二能级耦合系统的能谱 | 第42-52页 |
| 2.2.1 实验测量的耦合系统能谱 | 第43-44页 |
| 2.2.2 两体qubit-TLS系统模型 | 第44-46页 |
| 2.2.3 数值模拟系统的能谱 | 第46-47页 |
| 2.2.4 超导量子比特与微观二能级系统的耦合机制 | 第47-49页 |
| 2.2.5 微波作用下的系统能谱 | 第49-52页 |
| 2.3 超导相位量子比特与微观二能级系统耦合动力学 | 第52-57页 |
| 2.3.1 纯态两体quit-TLS系统动力学 | 第52-54页 |
| 2.3.2 混态两体quit-TLS系统动力学 | 第54-57页 |
| 2.4 微观二能级系统与微波的耦合对两体qubit-TLS系统动力学的影响 | 第57-61页 |
| 2.4.1 微波耦合模型 | 第57-58页 |
| 2.4.2 纯态情况分析 | 第58-59页 |
| 2.4.3 混态情况分析 | 第59-61页 |
| 2.5 小结 | 第61-62页 |
| 第三章 超导量子比特与微观二能级系统的纠缠 | 第62-78页 |
| 3.1 研究背景 | 第62-63页 |
| 3.2 磁通偏置超导相位量子比特与二能级耦合系统的纠缠实验研究 | 第63-65页 |
| 3.2.1 实验样品及测量电路 | 第63-64页 |
| 3.2.2 实验测量结果 | 第64-65页 |
| 3.3 磁通偏置超导相位量子比特与二能级耦合系统的纠缠模型 | 第65-68页 |
| 3.3.1 系统模型 | 第65-66页 |
| 3.3.2 系统加微波阶段 | 第66-67页 |
| 3.3.3 系统自由演化阶段 | 第67-68页 |
| 3.4 磁通偏置超导相位量子比特与微观二能级系统纠缠数值计算 | 第68-77页 |
| 3.4.1 两体qubit-TLS系统的Concurrence计算 | 第69-73页 |
| 3.4.2 两体qubit-TLS系统的EOF计算 | 第73-75页 |
| 3.4.3 两体qubit-TLS系统随微波时间和自由演化时间的数值计算 | 第75-77页 |
| 3.5 小结 | 第77-78页 |
| 第四章 rf-SQUID超导磁通量子比特的宏观共振隧穿 | 第78-97页 |
| 4.1 rf-SQUID结构和原理 | 第78-79页 |
| 4.2 rf-SQUID能级量子化 | 第79-81页 |
| 4.3 rf-SQUID宏观共振隧穿 | 第81-93页 |
| 4.3.1 宏观共振隧穿 | 第81-82页 |
| 4.3.2 超导量子干涉器的宏观共振隧穿实验研究 | 第82-87页 |
| 4.3.3 超导量子干涉器的宏观共振隧穿数值计算 | 第87-93页 |
| 4.4 宏观共振隧穿在超导量子计算和量子信息中的应用 | 第93-96页 |
| 4.4.1 利用宏观共振隧穿分析超导量子电路的磁噪声 | 第93-95页 |
| 4.4.2 宏观共振隧穿用于超导量子比特精准操控 | 第95-96页 |
| 4.4.3 宏观共振隧穿证明超导量子比特的量子特性 | 第96页 |
| 4.5 小结 | 第96-97页 |
| 第五章 总结与展望 | 第97-99页 |
| 5.1 总结 | 第97-98页 |
| 5.2 今后研究的展望 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-106页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第106-107页 |
| 致谢 | 第107-109页 |
