《基於相干布居轉移技術的人工原子量子調控》是依託中山大學，由韋聯福擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於相干布居轉移技術的人工原子量子調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：韋聯福
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
能級及其躍遷結構可調的人工原子是近年來量子調控領域的研究熱點。在我們以前研究工作（發表於2008年PRL上）的基礎上，本申報項目將發展系統的、對脈衝長度不敏感的絕熱和非絕熱操縱方法，來實現各種人工原子系統（如囚禁離子、人工氫原子、超導量子電路、半導體量子點等）中量子態布居的確定性轉移（而不是周期性的拉比振盪）。套用這一量子相干布居操縱方法，討論如何在各種人工原子系統中確定性地實現：（1）量子計算所需要的各種基本邏輯門操作；和（2）驗證量子力學原理所需要的各種典型量子態的製備。將這一方案創造性地套用於單個人工原子與量子化腔場的相互作用系統，討論如何通過原子能級的布居向光（微波）量子態的確定性轉移，來獲得確定性的光量子發射。考慮各種耗散因素的影響下，論證這些布居相干操縱的有效性，從而為未來的實用化光量子相干器件研製提供可靠的理論基礎和實驗實現的新思路
結題摘要
本項目以主持人之前的工作，即：L. F. Wei, J. R. Johansson, L. X. Cen, S. Ashhab, and Franco Nori，Controllable Coherent Population Transfers in Superconducting Qubits for Quantum Computing， Phys. Rev. Lett. 100, 113601 (2008)，為基礎，系統研究了利用相干布居轉移技術實現量子計算的各種物理實現方案，發現在液氦表面電子體系和電路量子電動力學中絕熱相干布居轉移技術都可以有效地套用於實現高保真度的量子計算，進而還將上文工作成功地推廣到了非絕熱條件下的相干布居轉移實現；套用相干布居轉移技術理論上證明了高品質單光子態製備的可行性；拓展地研究了波導結構中單光子輸運行為的調控；實現了Hardy形式Bell定理這一典型量子力學基本原理的實驗驗證；論證了耗散情況下相干布居轉移技術仍可用於實現量子計算。本理論研究成果說明，除通常的Rabi快速脈衝技術，相干布居轉移技術可作為對實驗精度要求更為放鬆的實驗實現量子計算的有效途徑，這將為後續開展相干布居轉移技術及其在量子信息處理中套用的實驗研究打下堅實的基礎。
