基於電路QED系統的單量子態操控研究

《基於電路QED系統的單量子態操控研究》是依託北京師範大學,由李新奇擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

  • 中文名:基於電路QED系統的單量子態操控研究
  • 依託單位:北京師範大學
  • 項目負責人:李新奇
  • 項目類別:重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

超導電路QED系統是固態量子信息和量子計算領域的領先系統,已具備良好的實驗基礎。在現階段,它是研究量子測量、量子控制以及特殊量子態的製備和穩定的理想平台。基於這個系統,在前一個基金項目支持下,我們初步探索了利用反饋控制方法確定性地製備和穩定2比特和3比特量子糾纏態。本延續項目將在此基礎上進一步研究以下幾個重要問題:1、在QND測量條件下,通過極化子變換方法研究量子比特的測量效率; 2、在非QND情況下,研究量子比特Rabi振盪的量子測量效率,給出SNR(信噪比)刻畫; 3、結合最近的量子比特Rabi振盪反饋控制實驗(Nature 2012),研究更佳的測量方式和控制手段;4、最佳化和完善多比特糾纏態的穩定性控制。作為對前期工作的繼續和深入,以上研究都將在儘可能真實的條件下進行(包括納入微腔光子自由度的模擬、計入放大器噪聲以及考慮反饋延遲效應等因素)。

結題摘要

我們開展了電路QED系統中單量子態的量子弱測量和相關量子物理研究。通常情況下,這個系統中的連續測量可由量子路徑方程理論描述。但在實際套用中,量子路徑方程對量子態的計算不很有效。為此,我們建立了更為有效的量子貝葉斯方案。和已有工作相比,我們得到的貝葉斯公式對任意參數嚴格成立。在此基礎上,我們研究了電路QED系統中量子弱值問題。我們得到的公式有望用於對未知量子態的成像。

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