连续变量系统的量子模拟与量子相干性的研究

发布时间：2024-12-21 08:19

　　近30多年以来,量子信息作为一个重要的方向表现出异常强大的吸引力且发展极为迅速。量子模拟是量子信息科学的一个重要分支,同时也为研究量子信息提供了重要的方法与实践。虽然量子计算的相关工作在不断的深入,但是目前实现量子计算仍然是一个困难的问题。相比量子计算,量子模拟的要求相对低一些,我们可以使用较为简单的量子仪器和实验平台来模拟一些当前实验水平下难以完成的任务,实现对体系量子行为的研究,从而得到一些未知的理论,进而促进量子计算乃至整个量子科学的发展。连续变量系统所包含的体系众多,为量子模拟提供了广泛的载体,所以研究连续变量系统的量子信息与模拟问题日益受到人们重视。离子阱作为一个重要的平台,在实现纠缠分立离子,实施冷却和研究声子动力学方面表现出巨大的潜力。2009年,段路明等人提出在离子阱轴向加上非谐振势用以实现离子等间距分布,同时他从理论上预言这样的阱可以囚禁无穷多个离子,这使得离子阱成为了量子模拟与计算的优秀候选者。在此我们结合离子阱这一重要的仪器,提出在阱中实现Anderson局域化的方案并且模拟分析这个模型局域化的特征,为有效阻止系统的热化提供一个理论方法。光力体系将光学模式与力学模式...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１线性射频阱的示意图

?连续变量系统的量子模拟与量子相干性的研宄???用于研宄微观摩擦力局域化与能量传播等等。可见离子阱可以用??于研宄连续变量、离散变量及两类变量结合的模型，同时借助离子阱中长程库仑??作用纠缠分立的离子。作为一个优秀的实验平台它也有弱点：囚禁离子过多时容??易出现ｚｉｇ－ｚａｇ现象....

图１．２光力系统的示意图

＇??？?Ｗ＿〇?＾ＲＦ￣（）?）??图１．１线性射频阱的示意图。（ａ）截面图，这个截面平行于ＸＯＹ面。图中黄色圈表示电极，??蓝色小圈表示囚禁的离子（ｂ）沿Ｚ方向的势场是静电场，图中只画出一个离子，实际这个??阱可以囚禁多个离子位于同一条沿Ｚ方向的直线。ＤＣ表示直流电场，ＲＦ是....

图２．１：本图是为了实现声子局域化的离子链的示意图

连续变量系统的量子模拟与量子相干性的研宄???之中，这是因为这样的驻波可以改变离子振动频率。Ａｎｄｅｒｓｏｎ局域化可以通过??ｅｓｓｅｌ激光来调节控制，而不是改变囚禁离子位置。此外，由于库仑排斥力存在??任何两个离子之间，库仑作用作为隧穿形成的根本原因，所以我们的模型超出??了最....

图２．?２：我们考虑链上囚禁１０１个离子

Ｃ?Ｂｅｓｓｅｌ?ｂｅａｍ??图２．１：本图是为了实现声子局域化的离子链的示意图。离子被囚禁于阱中形成一条链，并??且使用Ｂｅｓｓｅｌ激光驻波将准周期的特性引入系统，具体过程标注如图中所示。??本章内容结构如下：下一个节我们将给出具体模型，解释通过Ｂｅｓｓｅｒ激光??驻波能够实现....

本文编号：4018689