| 【中文题名】 | 电磁辐射场中量子位的消相干特性研究 |
| 【英文题名】 | Decoherent Properties of Quantum Bits in Electromagnetic Radiation Field |
| 【学科专业】 | 物理电子学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-9-27 |
| 【中关键词】 | 量子信息,量子位,热库,电磁辐射场,量子消相干, |
| 【英关键词】 | quantum information,qubit,thermal reservoir,electromagnetic radiation field, quantum decoherence, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>物理学>电磁学、电动力学>电磁学>> |
| 【论文摘要】 | 量子位是量子信息的载体，由于量子位不可能是一个孤立系统，它与环境的相互作用将引起量子位能量耗散或相对位相改变，量子相干性减弱，最终导致量子位由相干叠加态退化为混合态或单一纯态，量子相干性消失，这种现象被称为量子消相干。因此，消除量子消相干成为实现量子信息存储和处理的关键问题和研究热点。本文通过研究几种模型中量子位的消相干特性，探求通过外加驱动场的方法消除由环境引起的消相干，为实现量子信息的存储和处理提供一定的理论指导。
测不准关系是引起量子消相干的原因之一，但测量仪器与量子系统的纠缠才是引起量子信息系统丧失其量子相干性的最根本原因。本文利用消相干的形式理论，建立量子位同时存在跃迁和衰变的模型，利用Kraus算符计算出量子位密度矩阵。量子位密度矩阵非对角元的衰减表明，量子位与环境的相互作用导致量子位相干性减弱，量子位由相干叠加态坍缩到单一纯态。
当系统和环境的相互作用很弱时（否则我们将无法区分环境和系统），我们通常把量子位所处的环境描述成一个多谐振子热库。本文重点利用微扰理论和对热库求迹的方法计算非谐相互作用模型、强度耦合模型和计及Stark位移效应的简并双光子J-C模型中量子位的约化密度矩阵非对角元，... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3-5 |
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英文摘要 |
5-10 |
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引言 |
10-15 |
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第一章 基本概念 |
15-24 |
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第一节 量子态 |
15-19 |
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第二节 量子位 |
19-21 |
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第三节 电磁环境-热库 |
21-24 |
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第二章 经典相干与量子相干 |
24-30 |
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第一节 经典相干 |
24-25 |
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第二节 量子相干 |
25-28 |
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第三节 经典相干与量子相干的比较 |
28-30 |
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第三章 量子位同时存在跃迁和衰变时的消相干 |
30-35 |
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第一节 量子消相干 |
30-31 |
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第二节 跃迁和衰变并存时量子位的消相干 |
31-34 |
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第三节 小结 |
34-35 |
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第四章 电磁辐射场中量子位的消相干 |
35-50 |
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第一节 基本理论 |
35-37 |
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第二节 非谐相互作用模型中量子位的消相干及其消除 |
37-40 |
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第三节 强度耦合模型中量子位的消相干及其消除 |
40-45 |
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第四节 计及Stark位移的简并双光子模型中量子位的消相干及其消除 |
45-48 |
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第五节 小结 |
48-50 |
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第五章 总结与展望 |
50-54 |
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第一节 总结 |
50-52 |
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第二节 展望 |
52-54 |
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参考文献 |
54-59 |
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符号说明表 |
59-60 |
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攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
60-61 |
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致谢 |
61-62 |
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提要 |
62-84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.133587 |
