| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 引言 | 第9-20页 |
| 1.1 量子信息处理 | 第9-10页 |
| 1.2 超导量子比特 | 第10-16页 |
| 1.2.1 超导电荷量子比特 | 第10-13页 |
| 1.2.2 超导磁通量子比特 | 第13-15页 |
| 1.2.3 超导相位量子比特 | 第15-16页 |
| 1.3 研究目标及论文结构 | 第16-20页 |
| 1.3.1 研究目标及难点 | 第16-18页 |
| 1.3.2 论文结构 | 第18-20页 |
| 第2章 基本理论 | 第20-37页 |
| 2.1 约瑟夫森结 | 第20-21页 |
| 2.2 超导库珀对盒量子比特工作原理 | 第21-24页 |
| 2.3 腔量子电动力学 | 第24-29页 |
| 2.3.1 共面波导谐振腔 | 第25-26页 |
| 2.3.2 三维空间谐振腔 | 第26-27页 |
| 2.3.3 原子与光场相互作用 | 第27-29页 |
| 2.4 片上量子光学 | 第29-32页 |
| 2.4.1 光子数劈裂与ac-Stark效应 | 第29-31页 |
| 2.4.2 ATS与EIT效应 | 第31-32页 |
| 2.5 单量子比特退相干特性表征 | 第32-33页 |
| 2.6 单量子比特量子门操作 | 第33-35页 |
| 2.7 双量子比特耦合和量子门操作 | 第35-36页 |
| 2.8 本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 样品与测试系统 | 第37-53页 |
| 3.1 量子比特芯片设计与制备 | 第37-46页 |
| 3.1.1 紫外光刻图形化 | 第37-38页 |
| 3.1.2 传输子量子比特并联电容和Xmon控制线制备 | 第38-41页 |
| 3.1.3 电子束曝光结区定义 | 第41-42页 |
| 3.1.4 约瑟夫森结双角度蒸发 | 第42-44页 |
| 3.1.5 约瑟夫森结氧化层的控制 | 第44-45页 |
| 3.1.6 芯片封装 | 第45-46页 |
| 3.2 三维谐振腔仿真设计与制备 | 第46-50页 |
| 3.3 基本测试系统 | 第50-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 量子比特能谱结构表征 | 第53-65页 |
| 4.1 谐振腔的非线性效应 | 第53-55页 |
| 4.2 真空拉比劈裂 | 第55-56页 |
| 4.3 量子比特各能级跃迁能谱结构 | 第56-64页 |
| 4.3.1 基本能谱结构 | 第56-57页 |
| 4.3.2 光子数劈裂 | 第57-60页 |
| 4.3.3 基态到第二激发态的单光子过程 | 第60-63页 |
| 4.3.4 ac-Stark效应 | 第63-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 单量子比特时域操作表征 | 第65-80页 |
| 5.1 基本退相干特性表征 | 第65-68页 |
| 5.2 xy轴独立控制 | 第68-70页 |
| 5.3 量子比特的边带调制控制 | 第70-72页 |
| 5.4 高能级退相干特性表征 | 第72-74页 |
| 5.5 单比特量子门操作保真度测试 | 第74-76页 |
| 5.6 单比特量子态层析 | 第76-78页 |
| 5.7 本章小结 | 第78-80页 |
| 第6章 ?型三能级系统中的ATS效应 | 第80-90页 |
| 6.1 测试系统与样品信息 | 第80-81页 |
| 6.2 系统能级退相干速率 | 第81-82页 |
| 6.3 探测场强度标定 | 第82-83页 |
| 6.4 Born-Markov主方程理论 | 第83-86页 |
| 6.5 ?型三能级结构的ATS效应 | 第86-89页 |
| 6.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 第7章 超导量子器件系统中的EIT效应 | 第90-100页 |
| 7.1 测试系统与样品信息 | 第90-91页 |
| 7.2 三能级系统的EIT效应 | 第91-92页 |
| 7.3 EIT-ATS效应的主方程模型判断 | 第92-93页 |
| 7.4 从主方程到EIT模型和ATS模型 | 第93-96页 |
| 7.5 EIT-ATS效应的AIC准则判断 | 第96-99页 |
| 7.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 第8章 量子比特与谐振腔之间的可控相干作用 | 第100-111页 |
| 8.1 测试系统与样品参数 | 第100-101页 |
| 8.2 探测场强度标定 | 第101页 |
| 8.3 控制场强度标定 | 第101-102页 |
| 8.4 谐振情况下量子比特与谐振腔的可控相干作用 | 第102-108页 |
| 8.5 失谐情况下量子比特与谐振腔的可控相干作用 | 第108-109页 |
| 8.6 本章小结 | 第109-111页 |
| 第9章 双量子比特耦合与操作 | 第111-122页 |
| 9.1 双量子比特耦合系统 | 第111页 |
| 9.2 耦合系统能谱结构 | 第111-113页 |
| 9.3 能谱免交叉结构 | 第113-114页 |
| 9.4 退相干特性表征 | 第114-115页 |
| 9.5 态交换门操作实现 | 第115-119页 |
| 9.6 |00|→|11|双光子过程的类拉比振荡 | 第119-121页 |
| 9.7 本章小结 | 第121-122页 |
| 第10章 总结与展望 | 第122-125页 |
| 10.1 论文的主要成果 | 第122-123页 |
| 10.2 论文的主要创新点 | 第123-124页 |
| 10.3 未来的工作与展望 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第135-136页 |