| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 引言 | 第18-34页 |
| 1.1 超导量子比特简介 | 第18-23页 |
| 1.1.1 不同类型的超导量子比特 | 第18-22页 |
| 1.1.2 超导量子比特的优势 | 第22-23页 |
| 1.2 国际国内超导量子比特的研究进展介绍 | 第23-30页 |
| 1.2.1 比特相干时间 | 第24页 |
| 1.2.2 高保真度量子逻辑门 | 第24-26页 |
| 1.2.3 约瑟夫森参量放大器和Single-shot非破坏读出 | 第26页 |
| 1.2.4 量子纠错进展 | 第26-28页 |
| 1.2.5 量子算法演示 | 第28-29页 |
| 1.2.6 扩展性-制备 | 第29页 |
| 1.2.7 国内超导量子比特相关进展 | 第29-30页 |
| 1.3 超导量子线路的微波量子光学简介 | 第30-32页 |
| 1.4 博士期间工作简介 | 第32-34页 |
| 第2章 超导磁通量子比特的基本测量 | 第34-44页 |
| 2.1 超导磁通量子比特简介 | 第34-36页 |
| 2.2 样品和测量线路 | 第36-37页 |
| 2.3 基本测量 | 第37-42页 |
| 2.3.1 磁通量子比特外加偏置磁通的确定 | 第37-38页 |
| 2.3.2 梯度计型磁通量子比特超导环路俘获磁通的方法 | 第38-39页 |
| 2.3.3 能谱的调节 | 第39页 |
| 2.3.4 磁通量子比特读出保真度与磁通量子比特退相干简析 | 第39-42页 |
| 2.4 总结 | 第42-44页 |
| 第3章 超导共面波导谐振腔单光子品质因子测量 | 第44-52页 |
| 3.1 样品 | 第44-45页 |
| 3.2 测量线路 | 第45-46页 |
| 3.3 S_(21)测量结果 | 第46-48页 |
| 3.4 腔品质因子拟合与分析 | 第48-49页 |
| 3.5 总结 | 第49-52页 |
| 第4章 Xmon多比特样品的基本表征流程 | 第52-68页 |
| 4.1 Xmon超导量子比特简介 | 第53页 |
| 4.2 失谐读出介绍 | 第53-54页 |
| 4.3 Sonnet仿真估计各个比特对应读出腔的频率 | 第54-56页 |
| 4.4 测试样品传输线S_(21)曲线确定各个比特读出腔频率 | 第56-58页 |
| 4.5 传输线降功率测试读出腔频率移动 | 第58页 |
| 4.6 各个比特Z-bias校准测试 | 第58-60页 |
| 4.7 单个比特扫谱 | 第60-62页 |
| 4.8 单个比特读出校准 | 第62-63页 |
| 4.9 π脉冲设置 | 第63-65页 |
| 4.10 qubit 2的T_1、T_2~*和T_2~(se)测量 | 第65页 |
| 4.11 qubit 2参数汇总 | 第65-66页 |
| 4.12 总结 | 第66-68页 |
| 第5章 量子比特的纵场调控实验研究及其应用 | 第68-80页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 Xmon纵场调制激发谱 | 第69-74页 |
| 5.3 纵场调制下Xmon与一维空间中传播的微波光子的相互作用 | 第74-78页 |
| 5.4 总结 | 第78-80页 |
| 第6章 腔诱导Xmon超导量子比特ATS效应 | 第80-88页 |
| 6.1 引言 | 第80-81页 |
| 6.2 样品和测量线路 | 第81-83页 |
| 6.3 实验设置与结果 | 第83-86页 |
| 6.4 分析与讨论 | 第86-87页 |
| 6.5 总结 | 第87-88页 |
| 第7章 热力学不可逆和耗散关系的实验验证 | 第88-96页 |
| 7.1 引言 | 第88-89页 |
| 7.2 理论背景介绍 | 第89-90页 |
| 7.3 实验 | 第90-93页 |
| 7.3.1 样品和测量线路 | 第90页 |
| 7.3.2 正逆过程驱动路径设置 | 第90-93页 |
| 7.3.3 量子态层析 | 第93页 |
| 7.4 结果 | 第93-95页 |
| 7.5 总结 | 第95-96页 |
| 第8章 Ising链动力学相变的单量子比特模拟 | 第96-102页 |
| 8.1 引言 | 第96页 |
| 8.2 理论模型 | 第96-97页 |
| 8.3 实验结果 | 第97-100页 |
| 8.4 总结 | 第100-102页 |
| 第9章 总结与展望 | 第102-106页 |
| 9.1 总结 | 第102-103页 |
| 9.2 展望 | 第103-106页 |
| 附录A S-I-S三层结构的约瑟夫森结与DC-SQUID | 第106-112页 |
| A.1 S-I-S(Al-AlO_x-A1)结的结构 | 第106-107页 |
| A.2 Josephson方程、非线性电感L_J和约瑟夫森能E_J | 第107-108页 |
| A.3临界电流I_C与室温结电阻R的关系,结的室温测试 | 第108-109页 |
| A.4 Transmon、Xmon超导量子比特频率估计 | 第109页 |
| A.5 DC-SQUID作为可调I_C的约瑟夫森结 | 第109-110页 |
| A.6 S-I-S结的RSCJ模型 | 第110-112页 |
| 附录B 超导量子比特实验平台介绍 | 第112-122页 |
| B.1 实验室布局介绍 | 第112-116页 |
| B.2 稀释制冷机系统和多层磁屏蔽介绍 | 第116-118页 |
| B.3 系统干扰和噪声的检测与消除 | 第118-122页 |
| B.3.1 室温低温磁屏蔽 | 第118页 |
| B.3.2 10mK热辐射屏蔽 | 第118页 |
| B.3.3 测量系统接地和接电 | 第118页 |
| B.3.4 50Hz及其相关噪声 | 第118页 |
| B.3.5 外界振动的干扰和消除 | 第118-119页 |
| B.3.6 电流源等电子学设备的干扰 | 第119-122页 |
| 附录C 微波器件、放大器及室温电子学设备汇总 | 第122-126页 |
| 参考文献 | 第126-138页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与科研成果 | 第138-140页 |
| 致谢 | 第140-142页 |
