1 江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330022
应用李雅普诺夫控制理论,对含约瑟夫森结电荷量子比特系统的状态实施了有效调控。 数值仿真表明:对超导电荷量子比特系统,采用基于偏差的李雅普诺夫控制方法,不管是 间接还是直接调控形式,选取适当的控制幅度可以达到对量子系统的调控目的;并 且增大控制幅度,得到的控制函数曲线更平滑,完成控制任务需要的时间越短。这种控制方法 避免了传统控制方法所需要的复杂的迭代计算,可以确保量子系统的稳定。因此,李 雅普诺夫方法是一种具有一定实用意义的调控方法。
量子控制 超导量子比特 李雅普诺夫方法 约瑟夫森结 quantum control superconducting qubits Lyapunov method Josephson junction
1 江西师范大学物理系, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330022
3 江西师范大学数学与信息科学学院, 江西 南昌 330022
在量子信息传输过程中,环境的作用会导致退相干与退纠缠。利用不同类型量子比特的优点, 构成杂化量子比特系统是克服退相干效应、实现量子信息传输的一个有效方案。将耦合量子比特 之间信息交换过程中存在的能量损耗(量子比特间的交换衰减),与外部环境的退相干效应有机结合起来, 可以实现无退纠缠效应的量子信息传输。给出了实现无退纠缠效应信息传输,交换衰减率与退相干时间匹配的约束关系。
量子光学 杂化量子比特 交换衰减 纠缠 信息传输 quantum optics hybrid qubit exchange decay entanglement information transfer
1 江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330022
几何测量量子失协是量子关联的一种表达形式。结合利用量子纠缠和几何量子失协, 运用解析和数值模拟的方法, 对非马尔科夫过程中耦合量子比特系统的量子关联动力学特性进行了比较研究。 研究结果表明,在一定的初始态下,由于环境耗散作用的存在,量子纠缠和几何量子失协都随时间做递减的 动力学演化,但几何量子失协比量子纠缠的递减要慢一些。表明几何量子失协的生存时间长于量子纠缠, 更能抵抗环境的耗散作用、鲁棒性更好。因此,量子关联也是实现量子信息处理的有用资源。
量子关联 共生纠缠度 几何量子失协 耦合量子比特 quantum correlation concurrence geometric quantum discord coupled qubits
1 江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室,江西 南昌 330022
在二能级近似下运用Bloch-Redfield方程,研究了超导量子电路中的磁通量 子比特退相干在超欧姆热库 环境下受互感效应的影响。研究结果表明: 1)在超欧姆热库环境下,提高环境指标系数有利于延长 超导磁通量子比特的退相干时间; 2)构建超欧姆型热库环境可以改进固态量子比特的退相干; 3)电感元 件间的互感耦合对量子电路系统退相干的影响是比较复杂的,调控好电感元件间的互感耦合有利于提高退相干时间。
量子光学 退相干 磁通量子比特 超欧姆型热库 quantum optics decoherence flux quantum qubit super-Ohm thermal reservoir
1 江西师范大学物理与通信电子学院,江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室,江西 南昌 330022
在马尔科夫环境下,利用共生纠缠度研究了耗散环境中耦合量子比特纠缠态及纠缠突然死亡的性质。 研究结果表明:纠缠动力学演化与系统的温度、初始纠缠度及初始量子态密切相关;在一般情形下, 由于环境的影响,纠缠突然死亡总会发生。通过数值模拟,发现存在一个特定的区域,此区域内系统的纠 缠度衰减的很慢。在零温度近似下,给出了具体的纠缠突然死亡条件和计算纠缠突然死亡时间的表达式。
量子光学 纠缠 耦合量子比特 马尔科夫环境 共生纠缠度 quantum optics entanglement coupled qubits Markovian environment concurrence
1 江西师范大学物理与通信电子学院,江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室,江西 南昌 330022
利用共生纠缠度比较详细地研究了超导耦合量子比特在非马尔可夫环境下纠缠消相干的演化。 研究结果表明:对于不同纠缠初态下的超导耦合量子比特,由于环境作用的记忆反馈效应,处于热平衡环境中的耦合量子比特的 纠缠度总是会单调地趋向于零。进一步的研究结果还表明:在非马尔可夫过程中会很快地出现纠缠的突然死亡, 耗散越强,纠缠的死亡越快;而在马尔可夫过程中则是缓慢地趋向纠缠的死亡。
量子光学 纠缠 耦合量子比特 非马尔可夫过程 共生纠缠度 quantum optics entanglement coupled qubits non-Markovian process concurrence
1 苏州科技学院， 江苏苏州215009
2 江西师起大学物理通信电子学院， 江西南昌330027
通过提出了一个非耗散的分布参数电路的量子化方案，采用正则与么正变换方法来研究真空态电荷与磁通的量子涨落，结果表明分布参数电路的量子涨落既与电路参数及其位置有关，也与信号模态有关。
量子光学 介观分布参数电路 量子涨落 正则变换 么正变换 quantun optics mesoscopic distributed parameter circuits quantum fluctuations can onical transformation unitary transformation
1 江西师范大学物理与通信电子学院，江西 南昌 330022
2 安庆师范学院物理系，安徽 安庆 246011
量子计算需要保持量子态的相干和纠缠特性，但这两个特性都很容易遭到消相干过程的破坏，因此如何克服消相干成为实现量子计算的一个关键。利用经典电路图论，得出了磁通偏置超导电路的哈密顿量，再利用Bloch－Redfield方程研究了超导电路多能级系统的动力学演化，最后在二能级近似下，发现了电路之间的互感对系统谱密度的影响，并讨论了如何调节电路之间的各个互感，减小磁通量子比特的消相干时间。
量子光学 消相干 电路图论 互感 quantum optics decoherence circuit graph theory mutual inductance
1 江西省光电子与通信电子实验室，江西 南昌 330022
2 江西师范大学物理系，江西 南昌 330022
研究了两个■1z■■2z Ising型耦合量子比特的能级，这是一种典型的赝自旋约瑟夫森结比特模型。论述了两个磁通量子比特通过耦合可以构成量子力学四能级系统；研究了两量子比特间主要因子含能量差ε，隧穿幅度t和耦合因子j(包括耦合强度和耦合方向)对能级的影响。结果表明：对于由两个相同量子比特构成的系统，在Φ=(1／2)Φ处，不仅两抗铁磁态的能级受控于耦合因子，它们之间的跃迁频率也由耦合因子控制。
光电子学 能级 耦合约瑟夫森结量子比特 Ising－型相互作用 optoelectronics energy levels coupled Josephson junction qubits Ising-type interaction
1 井冈山师范学院物理系,江西,吉安,343009
2 江西师范大学物理系,江西,南昌,330027
将非线性双向二极管引入介观电路,对非线性介观电路进行量子力学处理.研究表明:由于非线性双向二极管的影响,使得在非线性介观电路可以实现克尔态的制备.并且对克尔态下非线性介观电路的电荷和磁通的量子涨落进行了计算.计算结果表明:两者随时间存在周期性的压缩现象.
量子光学 非线性介观电路 双向二极管 克尔态 压缩效应 quantum optics mesoscopic nonlinear electronic circuit bidirection diode Kerr state quantuin squeezing effect
