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约瑟夫森结量子比特量子退相干问题的理论研究

约瑟夫森结量子比特量子退相干问题的理论研究
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  • 批准号:10604002
  • 批准年度: 2006年
  • 学科分类:动物资源与利用(C0409) |
  • 项目负责人:李瑞生
  • 负责人职称:暂无数据
  • 依托单位:北京工业大学
  • 资助金额:0万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2007年01月01日 至 2009年12月31日
  • 中文关键词: 约瑟夫森结;量子比特;量子退相干
  • 英文关键词:solid state qubit;quantum decoherence;quantum optics; cavity QED

项目摘要

中文摘要

近年来,量子信息和量子计算作为迅速兴起的信息科学与量子力学交叉的新兴科学,已经引起了物理学各个领域科学研究人员的广泛兴趣,必将在未来科技的发展中扮演主要的角色。其中,由量子点中的自旋(或电荷)、超导约瑟夫森结等固体器件构成的量子比特经已经在可加工性和可集成化等方面显示出巨大的优势和潜力。在量子信息中,量子相干性直接影响量子计算运行的有效性,环境的存在诱导产生的量子退相干已经成为量子信息与量子计算发展过程中的一个重大阻碍。由此引发的一个极具潜力的重要研究课题是:如何找到固体量子比特的量子退相干的来源,从而可以有效地避免或减少量子退相干对量子计算的影响。我们的研究计划是:结合固体量子计算实验上的最新进展,应用量子光学和微腔量子电动力学的理论和方法,分析各种环境中固体量子比特量子退相干的来源,并估计其对量子计算的影响,从而试图给出相应的解决方案。

英文摘要

Recently as the integration of inforamtion science and quantum mechanics, quantum information and quantum computation have attracted many research interests in the filed of information science and physics, and would play the major roles in the future of the science. Here, solid device based qubit, such as spin (or electron) in quantum dots and superconducting Josephson junction demonstrate their large potential in scalability and integration. In quantum information, the loss of coherence will affect the power of quantum computation. And quantum decoherence induced by the environment has become the biggest obstacle to its implementation. Now an important issue comes: how to find the source of quantum decoherence of the qubit and avoid (or reduce) the effect of quantum decoherence on quantum computation. In our plan, integrating the new progresses in the experiments of solid quantum computation and invoking the theory and method of quantum optics and cavity QED, we will analyze the source of quantum decoherence of solid state qubit in many kinds of environments and evaluate the influence of quantum decoherence on quantum computation and try to provide the corresponding solutions.

结题摘要

近年来,量子信息和量子计算作为迅速兴起的信息科学与量子力学交叉的新兴科学,已经引起了物理学各个领域科学研究人员的广泛兴趣,必将在未来科技的发展中扮演主要的角色。其中,由量子点中的自旋(或电荷)、超导约瑟夫森结等固体器件构成的量子比特经已经在可加工性和可集成化等方面显示出巨大的优势和潜力。在量子信息中,量子相干性直接影响量子计算运行的有效性,环境的存在诱导产生的量子退相干已经成为量子信息与量子计算发展过程中的一个重大阻碍。由此引发的一个极具潜力的重要研究课题是:如何找到固体量子比特的量子退相干的来源,从而可以有效地避免或减少量子退相干对量子计算的影响。我们的研究计划是:结合固体量子计算实验上的最新进展,应用量子光学和微腔量子电动力学的理论和方法,分析各种环境中固体量子比特量子退相干的来源,并估计其对量子计算的影响,从而试图给出相应的解决方案。

评估说明

    国家自然科学基金项目“约瑟夫森结量子比特量子退相干问题的理论研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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