在量子点体系中实现量子操作门的研究.docx

摘要：量子门有两种，它们分别是单量子比特门和多量子比特门,在量子门中单量子比特门和受控非门是最为重要的,因为用单量子比特门和受控非门可以组合成任意的多量子比特门。目前有一些实现量子操作门的方案,例如：离子阱、简单谐振子、腔量子电动力学、量子点、分子核磁共振等系统。

激光-量子点系统哈密顿量含有赝自旋算符的结构。用代数动力学方法对该系统的含时薛定谔方程进行求解，得到了严格解。基于严格解,通过对单模激光场的振幅和频率及其短脉冲激光与量子点的作用强度的调整，可以实现规范的一位通用量子逻辑门。

    在腔-量子点系统中，通过单模腔场和光场的作用，在大失谐条件下求出系统

的哈密顿量，从而得到时间演化算符，再对基态采用单比特旋转操作，就可以实现两比

特受控相位门的操作。

关键词：代数动力学；激光-量子点系统；一位量子逻辑门；腔-量子点系统；

两比特控制相位门

目录

摘要

Abstact

第一章 绪论 1

1.1 量子计算基础1

1.2 量子点2

1.3 量子计算3

1.4 量子纠缠态5

1.5 常见的量子逻辑门实现方案6

1.5.1 简单谐振子方案6

1.5.2 量子点方案7

1.5.3 核磁共振（NMR）方案 7

1.5.4 腔场量子电动力学(QED)方案 8

1.5.5 离子阱方案9

第二章 量子逻辑门的物理实现 11

2.1 量子逻辑门11

2.1.1 量子比特11

2.1.2 量子逻辑门12

2.2 用激光-量子点系统实现一位量子逻辑门 15

2.2.1 对系统哈密顿量的求解16

2.2.2 相位的调整18

2.2.3 一位通用量子逻辑门的实现19

2.3 两量子点受控相位门的实现21

第三章 结论 27

参考文献28

致谢30