納米機械振子的操控及其在量子計算中的套用

《納米機械振子的操控及其在量子計算中的套用》是依託中國科學技術大學，由鄒旭波擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米機械振子的操控及其在量子計算中的套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄒旭波
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

納米機械振子不僅是研究巨觀量子效應和精密測量的實驗平台，而且可以作為固體量子計算機的一種數據匯流排 本項目研究納米機械振子的量子態的操控技術，計畫開展下面的研究：（1）在單個納米機械振子系統中，我們討論由脈衝雷射驅動下的光-力耦合系統，考慮在量子態和糾纏態的製備。由於納米機械振子與其它量子系統之間耦合的原始形式是非線性的，我們考慮非線性耦合對量子操縱的影響；（2）對於耦合的納米機械振子陣列。我們研究多粒子的連續變數糾纏，以及結合腔量子電動力學的知識，利用納米機械振子誘導的非線性，進行雜化的量子計算和量子模擬，實現有意義的凝聚態模型，例如Spin-Peierls模型。

結題摘要

我們按照基金申請報告中的研究計畫執行，順利完成了計畫. 具體有：(1)在文獻Phys. Rev. A 87, 031602，我們建議了新的實現FFLO態的協定。基於平行磁場扭曲了費米面，在冷原子體系中，我們可以容易的實現FFLO態，這開闊了量子模擬的範圍.(2)在文獻Phys. Rev. A92, 013825,我們建議利用力學陣子誘導的幾何相位的非線性相互作用，製備自旋壓縮態的協定。發現自旋壓縮的程度依賴於熱激發，品質因數，並且系統大小平方根之間的比率。在現有的實驗條件下，基於金剛石NV center的原子系綜的單軸壓縮可以達到。這對當前實驗具有一定的指導意義。（3）在文獻 Phys. Rev. A 91, 033625,我們研究了在光學腔中受外力驅動的原子系宗。我們發現，大失諧驅動雷射器可以提高原子自旋壓縮的標度率從原子系宗的-2/5次冪到-2/3次冪，其中S是總原子自旋縮放。（4）、在文獻 Phys. Rev. A 91, 043642 （2015），建議利用連續驅動場在BEC系統中實現了雙軸壓縮態。我們可以得到自旋壓縮標度率為 N的-1次冪。這接近海森堡極限。（5）在文獻Phys. Rev. A 93,031602, 我們提出了一個在傳統的S波相互作用的量子氣體的綜合有效的P波相互作用的簡單方案。建議的優點是，不需要自旋軌道耦合或載入原子到較高的軌道，為實現拓撲超流體提供了完全新的路線。