量子调控实验中微波辐射结构的设计与实现
发布时间：2021-11-20 12:56
在基于固态自旋的量子调控实验中,微波与射频信号是非常重要的量子态操控手段,量子态对其频率、幅度以及相位的变化表现得非常敏感。我们通过产生一定频率、幅度以及相位的微波、射频信号,经放大后通过特制微波辐射结构将微波、射频能量高效率地转化为交变磁场,进而将其作用于金刚石NV色心,实现量子态调控。在基于固态自旋的量子调控实验平台上,我们将这种可以定向传递微波信息的传输线设计为微波控制模块中的辐射结构,它可以在指定的区域产生较强的交变磁场进而作用于金刚石NV色心。这种辐射结构的辐射区需要具备厚度小、较好的透光率、较强的交变磁场等特征。目前辐射结构工艺制作多是采用传统的微纳加工方法实现。传统工艺技术较为成熟,但也存在一些缺点,如磁控溅射金属层厚度有限,金属层之间的结合力较弱,制作成本高,流程较多等。本论文主要讲述了在量子调控实验中共面波导型微波辐射结构的设计与工艺实现的方法。设计时通过减小结构中心辐射区信号的线宽度与槽宽度来增强磁场转化率,但是这也必定会使得结构的阻抗变化不连续,造成信号的反射,于是在结构的辐射区与端口区需要设计一个过渡区域来逐渐改变结构的阻抗值,尽可能减小能量的损耗。实验中首先使...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金刚石NV色心晶格结构
第一章绪论3率自发辐射跃迁回到基态=±1态上，释放出可以被单光子探测器接收的650nm-800nm荧光，并以较小概率经系间交叉(InterSystemCrossing，简称ISC)作用先经过亚稳态再回到基态的=0态上，释放出1042nm的荧光，该波长的荧光不在我们的探测范围内。图1.2金刚石NV色心电子自旋能级结构图Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通过以上分析可以发现：经532nm的激光作用后，激发态=0态的NV色心电子自旋自发辐射回到基态=0态上。当其处在激发态=±1态时，如果实验中反复地对金刚石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心电子自旋就会每次以一部分的概率回到=0态。因此，无论NV色心电子自旋处在基态的什么状态上，最终NV色心电子自旋都会高保真度地衰减到基态的=0态上，这是NV色心极化后的结果，也就是初始化[15-17]。图1.3激光与微波脉冲序列图Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence
第一章绪论3率自发辐射跃迁回到基态=±1态上，释放出可以被单光子探测器接收的650nm-800nm荧光，并以较小概率经系间交叉(InterSystemCrossing，简称ISC)作用先经过亚稳态再回到基态的=0态上，释放出1042nm的荧光，该波长的荧光不在我们的探测范围内。图1.2金刚石NV色心电子自旋能级结构图Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通过以上分析可以发现：经532nm的激光作用后，激发态=0态的NV色心电子自旋自发辐射回到基态=0态上。当其处在激发态=±1态时，如果实验中反复地对金刚石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心电子自旋就会每次以一部分的概率回到=0态。因此，无论NV色心电子自旋处在基态的什么状态上，最终NV色心电子自旋都会高保真度地衰减到基态的=0态上，这是NV色心极化后的结果，也就是初始化[15-17]。图1.3激光与微波脉冲序列图Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence
【参考文献】：
期刊论文
[1]中外科学家在纳米尺度发现金刚石超弹性变形[J]. 超硬材料工程. 2018(05)
[2]光亮镀铜面铜厚度影响因素研究[J]. 龚智伟,王高坤,林茂忠,刘鹏. 印制电路信息. 2018(07)
[3]浅析镀铜深镀能力与铜消耗[J]. 陈跃生,刘敏义. 印制电路信息. 2015(10)
[4]基于金刚石体系的固态量子计算[J]. 王鹏飞,石发展,杜江峰. 中国科学技术大学学报. 2014(05)
[5]不同电流密度下阴极移动对电镀镍层性能的影响[J]. 吕镖,汪笑鹤,胡振峰,徐滨士. 电镀与涂饰. 2013(10)
[6]硫酸铜镀液镀铜机理概述[J]. 孙俊杰,田瑞杰,陆然,倪超. 印制电路信息. 2012(03)
[7]量子计算的研究进展[J]. 周正威,黄运锋,张永生,郭光灿. 物理学进展. 2005(04)
[8]微加工厚光刻胶掩膜电镀工艺研究[J]. 姜政,丁桂甫,汪红,黎莉. 电镀与涂饰. 2005(07)
[9]量子力学和相对论的局限性初探[J]. 张俊生. 青海大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]共面波导馈电的多陷波超宽带天线的研究与设计[D]. 白玉.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]基于金刚石氮—空穴色心体系的量子调控研究[D]. 刘颖.中国科学技术大学 2016
[2]基于共面波导的平面电路研究及应用[D]. 彭妍妍.南京邮电大学 2015
[3]基于MEMS共面波导传输线结构与特性的研究[D]. 瞿红来.北京邮电大学 2012
本文编号：3507368
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金刚石NV色心晶格结构
第一章绪论3率自发辐射跃迁回到基态=±1态上，释放出可以被单光子探测器接收的650nm-800nm荧光，并以较小概率经系间交叉(InterSystemCrossing，简称ISC)作用先经过亚稳态再回到基态的=0态上，释放出1042nm的荧光，该波长的荧光不在我们的探测范围内。图1.2金刚石NV色心电子自旋能级结构图Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通过以上分析可以发现：经532nm的激光作用后，激发态=0态的NV色心电子自旋自发辐射回到基态=0态上。当其处在激发态=±1态时，如果实验中反复地对金刚石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心电子自旋就会每次以一部分的概率回到=0态。因此，无论NV色心电子自旋处在基态的什么状态上，最终NV色心电子自旋都会高保真度地衰减到基态的=0态上，这是NV色心极化后的结果，也就是初始化[15-17]。图1.3激光与微波脉冲序列图Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence
第一章绪论3率自发辐射跃迁回到基态=±1态上，释放出可以被单光子探测器接收的650nm-800nm荧光，并以较小概率经系间交叉(InterSystemCrossing，简称ISC)作用先经过亚稳态再回到基态的=0态上，释放出1042nm的荧光，该波长的荧光不在我们的探测范围内。图1.2金刚石NV色心电子自旋能级结构图Fig1.2ThelevelofDiamondNVcenterelectronspin通过以上分析可以发现：经532nm的激光作用后，激发态=0态的NV色心电子自旋自发辐射回到基态=0态上。当其处在激发态=±1态时，如果实验中反复地对金刚石NV色心施加532nm的激光，那么NV色心电子自旋就会每次以一部分的概率回到=0态。因此，无论NV色心电子自旋处在基态的什么状态上，最终NV色心电子自旋都会高保真度地衰减到基态的=0态上，这是NV色心极化后的结果，也就是初始化[15-17]。图1.3激光与微波脉冲序列图Fig1.3Laserandmicrowavepulsesequence
【参考文献】：
期刊论文
[1]中外科学家在纳米尺度发现金刚石超弹性变形[J]. 超硬材料工程. 2018(05)
[2]光亮镀铜面铜厚度影响因素研究[J]. 龚智伟,王高坤,林茂忠,刘鹏. 印制电路信息. 2018(07)
[3]浅析镀铜深镀能力与铜消耗[J]. 陈跃生,刘敏义. 印制电路信息. 2015(10)
[4]基于金刚石体系的固态量子计算[J]. 王鹏飞,石发展,杜江峰. 中国科学技术大学学报. 2014(05)
[5]不同电流密度下阴极移动对电镀镍层性能的影响[J]. 吕镖,汪笑鹤,胡振峰,徐滨士. 电镀与涂饰. 2013(10)
[6]硫酸铜镀液镀铜机理概述[J]. 孙俊杰,田瑞杰,陆然,倪超. 印制电路信息. 2012(03)
[7]量子计算的研究进展[J]. 周正威,黄运锋,张永生,郭光灿. 物理学进展. 2005(04)
[8]微加工厚光刻胶掩膜电镀工艺研究[J]. 姜政,丁桂甫,汪红,黎莉. 电镀与涂饰. 2005(07)
[9]量子力学和相对论的局限性初探[J]. 张俊生. 青海大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]共面波导馈电的多陷波超宽带天线的研究与设计[D]. 白玉.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]基于金刚石氮—空穴色心体系的量子调控研究[D]. 刘颖.中国科学技术大学 2016
[2]基于共面波导的平面电路研究及应用[D]. 彭妍妍.南京邮电大学 2015
[3]基于MEMS共面波导传输线结构与特性的研究[D]. 瞿红来.北京邮电大学 2012
本文编号：3507368
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