一维波导中分离系统的动力学的理论研究

发布时间：2021-01-27 16:09

　　量子网络是分布式量子计算和量子通信的基础,由量子节点和量子信道构成。量子通道既可以直接在节点之间传递量子信息,也可以将纠缠分布在整个网络中。量子态在整个网络中的分布将导致网络中出现非局域性和非经典性。这些特性不仅能够对量子理论的预测进行基本验证,还可以作为量子通信和量子计算的基础。因此,量子网络允许用户以目前技术无法实现的方式执行各种量子信息任务。它的实现是量子科学面临的一个关键挑战。在众多的物理系统中,超导电路系统具有比常见的腔QED系统更强的耦合以及更好的可扩展性。这使得该系统成为实现分布式量子网络的主要平台之一。因此,本文将重点关注量子网络系统中的非局域相互作用,并基于超导电路系统探索非局域量子网络的动力学及其相关应用。本论文首先概述了量子网络的基本概念和研究进展,通过与经典网络的对比,简要的论述了量子网络所独有的特点和优势以及研究意义,并简单的介绍了几种实现量子网络的物理平台。这之后,重点介绍了其中的超导电路的研究现状,并分别介绍几种不同结构的电路以及它们在量子网络中的应用。随后,简单的回顾了本论文中将会用到的一些物理概念以及基础理论,例如,量子态和相干态的基本概念,散射理论和... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 量子网络
        1.1.1 量子路由
        1.1.2 量子网络的物理实现
    1.2 电路QED简介
        1.2.1 几种常见的超导电路
        1.2.2 超导电路在量子网络中的应用
    1.3 本文的主要内容和结构安排
2 基础理论和基本方法
    2.1 量子态
    2.2 相干态
    2.3 波导中模式色散关系的线性化
    2.4 波导QED系统的散射理论
        2.4.1 单光子散射动力学
        2.4.2 双光子散射动力学
    2.5 波导QED系统的输入-输出理论
        2.5.1 运动方程
        2.5.2 单光子的散射特性
    2.6 长距离人工原子的马尔科夫主方程
        2.6.1 模型
        2.6.2 马尔科夫近似
        2.6.3 长时近似
        2.6.4 驱动超算符和旋波近似
3 基于两个长距离人工原子的单光子量子路由
    3.1 引言
    3.2 模型和哈密顿量
    3.3 单光子散射动力学
    3.4 基于两个长距离人工原子的单光子量子路由
        3.4.1 弹性散射
        3.4.2 非弹性散射
    3.5 本章小结与结论
4 一维波导中长距离谐振子的非马尔科夫主方程
    4.1 引言
    4.2 谐振子与波导耦合系统模型
    4.3 耗散光子系统的精确主方程
    4.4 非马尔科夫的系统动力学
    4.5 主方程方法的有效性
    4.6 本章小结与结论
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介



本文编号：3003339