半导体色心产生和控制的实验及理论研究
【图文】:
冷原子体系被认为是最有可能应用于量子信息科学的单量子系统[i3,W。中性逡逑原子或离子可被电场或者磁场冷却,通过适当的电场可将单个原子或者离子逡逑囚禁在电极附近,如图1.1中(a)和(b)所示。多原子或离子量子系统可W通逡逑过激光诱导原子谐振子集体运动捕获,这种方法最早在1995年被Cirac和Zoller逡逑提出和实现。最近的实验,己经实现了8个捕获离子阱的量子系统。原子或离子逡逑中不同电子轨道的跃迁可W用来实现光学操控,并且原子和离子受环境中的超精逡逑细干扰作用很小,具有较长的自旋相干时间。此外,冷原子体系量子系统的元素逡逑1逡逑
|¥邋>=邋cos(—)|邋T>邋+e^?*sin(—)|邋i>逡逑其中|邋>是Dirac符号,I邋t邋>和|1>对应经典信息中的比特0和1。0和表示极化逡逑角和方位角。作>表示Bloch球的表面任意态,如图1.1所示。初始化是指将自旋逡逑极化到|t>或荀1>态,而相干操控是将自旋调控到Bio化球表面的其它态,,读取逡逑是指测量自旋投影后的本征态。逡逑r)逡逑iwi逦小〉逡逑图1.1810沈球表示自旋为1/2的粒子,其中|了>叫1/2,+1/2>,|1>=|1/2,-1/2>。球面上的其它逡逑点,表示|!>和|户构成的叠加态。逡逑满足条件的两能级系统有很多,如电子自旋,原子能级,原子核自旋和极化逡逑光子等[16]。在本论文的研究中,主要针对经典的物理系统-半导体固态量子比特逡逑进行研究。首先,自旋为1/2的系统具有两个离散能级,是自然界中天然的量子逡逑比特。其次,相对原子而言,半导体固态量子比特具有较长的相干时间,并且相逡逑对局域化。最后
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O47
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本文编号:2587486
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