自旋量子點量子信息處理.pdf

1、分類號Q箜里密級——自旋量子點量子信息處理QuantumInformationProcessingviaQuantumDotSpins研究生姓名劉軍指導教師姓名、職稱曾浩生教授學科專業(yè)光學研究方向量子信息湖南師范大學學位評定委員會辦公室二零一一年四月摘要m1111IIIIIIrillIIIIIrlIIlufY1912891量子信息學主要由量子計算和量子通信兩個部分組成，它是將量子力學應用于現(xiàn)有電子信息科學技術而產(chǎn)生的新興交叉學科。經(jīng)過人

2、們在量子信息學領域的多年探討，目前已經(jīng)取得了許多重要成果。提出了許多可以提供量子信息處理的物理體系，例如：線性光學系統(tǒng)，核磁共振系統(tǒng)，離子阱系統(tǒng)，微腔，固態(tài)儀器，半導體量子點系統(tǒng)等并且我們知道量子邏輯門是量子計算機的基本構建模塊，在量子信息領域發(fā)揮著重要作用本文我們采用的是半導體量子點系統(tǒng)，利用半導體量子點中的電子自旋，可以構造兩遠程量子點自旋間的非局域兩qubit邏輯門。該邏輯門在產(chǎn)生分布式自旋簇態(tài)和分布式量子信息處理中具有十分重要的

3、應用本文由五章組成。第一章主要介紹自旋量子點的基本知識以及它在量子信息學領域的研究現(xiàn)狀。第二章，考慮單邊腔中的一個單電子自旋量子點系統(tǒng)，基于法拉第旋轉理論，可構造兩遠程量子點自旋間的非局域邏輯門從某種意義上說，構造兩遠程自旋間的普適的非局域邏輯門比產(chǎn)生兩遠程自旋間的非局域糾纏更重要。因為這個普適的非局域操作不僅能夠用來產(chǎn)生各種形式的非局域糾纏，而且也能夠實現(xiàn)各種形式的非局域量子信息處理。第三章，討論兩遠程自旋間非局域邏輯門的一個重要應用