《聲子誘導的固態量子系統退相干動力學》是依託上海交通大學，由呂智國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聲子誘導的固態量子系統退相干動力學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：呂智國
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聲子誘導的固態量子比特退相干效應是實現固態量子計算必須考慮的重要基礎理論問題之一。而雙量子比特構成的量子門作為實現量子計算基本單元，其研究有著重要理論和套用的意義。本課題主要內容：①試圖以spin-boson 模型來描述固體中的量子比特，利用么正變換來處理該模型中的比特-聲子關聯，再根據微擾理論和主方程方法求解系統的動力學量；②在雙量子比特的不同構型中，當量子比特成功製備於某初始態時，如Bell態，可通過求解非平衡關聯函式給出系統的動力學演化行為，深入討論量子比特的退相干動力學；③試圖通過加入電場或光場來實現對量子比特演化行為的調控，給出可能減緩退相干的調控方向或機制。該理論方法能夠清晰地給出非馬爾科夫動力學和馬爾科夫動力學差異，這對深入認識當前固態量子實驗中短時動力學行為和聲子的退相干效應有重要指導意義，同時為實現固態量子計算給出有益的方案。
結題摘要
本課題研究了固態量子比特的退相干性機制和可能的耗散控制手段。我們研究了固態量子比特在玻色子熱庫環境與自旋庫環境的退相干的相同點和不同點，發現零溫情況下兩者的退相干率一致，有限溫度下玻色庫的退相干率增大，而自旋庫的退相干率與溫度無關；我們用么正變換的方法研究了有限偏執s=0.5亞歐姆玻色庫的量子動力學，發現伴隨著非局域-局域平衡態相變，相干量子隧穿動力學上表現出了快速的振盪衰減，糾纏熵動力學也表現出了幅度較大的振盪；我們初步研究了簡單自由度調控量子耗散系統的可行性，發現通過量子振子的輔助隧穿機制，非常容易調整量子耗散的退相干率，耦合振子的本徵物理性質可以通過光譜測量得到；我們利用反旋轉波雜化旋轉波的方法討論了反旋轉波項對經典Rabi模型的動力學影響，給出了相干隧穿破壞的條件，嚴格的給出了Rabi頻率和Bloch-Siegert移動；我們研究了發現反轉轉波項對量子比特糾纏突然死亡和糾纏推遲產生有著重要作用，這些特徵對特定初始狀態時間演化有著重要意義。我們通過這些研究建立了一套有特色的處理開放系統量子動力學的簡便解析方法。這些研究有著實際的意義，也為進一步開拓研究提供了必要的理論基石。
