金刚石氮空位中心系综-超导量子比特耦合系统中纠缠特性的研究

发布时间：2020-04-08 16:09

【摘要】：量子纠缠作为一种重要的物理资源,在量子计算、量子存储、量子通信领域的研究上都起着非常重要的作用。在众多量子系统中,金刚石氮空位中心系综与超导量子比特因具有良好的操控性、灵活性、可集成性等优点,越来越受到研究人员的关注。基于金刚石氮空位中心系综与超导量子比特在量子信息领域的广阔应用前景,本论文主要讨论了金刚石氮空位中心系综-超导量子比特耦合系统中的量子纠缠特性,具体工作内容如下:研究了金刚石氮空位中心系综与超导磁通量子比特耦合系统中量子纠缠的动力学特性。通过并发度和three-tangle分析理想情况下超导磁通量子比特的初始纠缠度、金刚石氮空位中心系综与超导磁通量子比特间的耦合强度、两超导磁通量子比特间的耦合强度对系统中两体纠缠及三体纠缠的影响。利用量子相干性理论解释了两超导磁通量子比特间的最大纠缠态。分析了存在损耗情况下,两超导磁通量子比特的耗散系数对系统中纠缠的影响。研究了两金刚石氮空位中心系综耦合系统,该系统由两个金刚石氮空位中心系综和两个超导量子比特组成。运用并发度和three-tangle随时间的演化情况来度量系统中两体及三体纠缠随时间的演化特性,讨论了两金刚石氮空位中心系综之间的初始纠缠度、金刚石氮空位中心系综与超导量子比特间的耦合强度、两超导量子比特间的耦合强度对系统的纠缠特性的影响,讨论了存在损耗情况下金刚石氮空位中心系综与超导量子比特的耗散系数对系统纠缠特性的影响,从而在理论上提供一种调控纠缠的方式。
【图文】：

示意图,超导磁,通量,色心

用在量子计算、量子存储器以及量子远程传输的研究上。目前为止，，超导量子逡逑比特按照物理属性可分为超导电荷量子比特、超导磁通量子比特和超导相位量逡逑子比特三种。图２．１为超导磁通量子比特的结构示意图。逡逑￥逡逑ｔｔｔｔ逡逑卜，十署了 —１逡逑－１１１１逡逑图２．１超导磁通量子比特示意图逡逑２．２．２金刚石氮空位色心逡逑金刚石氮空位色心是指在金刚石中，氮原子可以取代其中的一个碳原子，逡逑并且和相邻的碳空位形成一个ＮＹ色心＿，其结构示意图如图２．２所示。逡逑金刚石氮空位色心具有良好的物理特性，其具体表现在：逡逑（１）逦ＮＶ色心的光学跃徖远离金刚石材料自身的能级跃迁，具有非常良好逡逑的光学特性；逡逑（２）

示意图,色心,空位,金刚石

用在量子计算、量子存储器以及量子远程传输的研究上。目前为止，超导量子逡逑比特按照物理属性可分为超导电荷量子比特、超导磁通量子比特和超导相位量逡逑子比特三种。图２．１为超导磁通量子比特的结构示意图。逡逑￥逡逑ｔｔｔｔ逡逑卜，十署了 —１逡逑－１１１１逡逑图２．１超导磁通量子比特示意图逡逑２．２．２金刚石氮空位色心逡逑金刚石氮空位色心是指在金刚石中，氮原子可以取代其中的一个碳原子，逡逑并且和相邻的碳空位形成一个ＮＹ色心＿，其结构示意图如图２．２所示。逡逑金刚石氮空位色心具有良好的物理特性，其具体表现在：逡逑（１）逦ＮＶ色心的光学跃徖远离金刚石材料自身的能级跃迁，具有非常良好逡逑的光学特性；逡逑（２）
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O413

【参考文献】