基于波導中光子橫模的量子計算及其糾纏的經(jīng)典模擬.pdf

1、本文討論了一種利用光波導實現(xiàn)量子計算的方案.由于量子糾纏是實現(xiàn)量子計算的關(guān)鍵,因此我們進一步研究了多模光場實現(xiàn)糾纏態(tài)的可能性,提出了模式糾纏態(tài)的概念,這種糾纏態(tài)是量子糾纏態(tài)的經(jīng)典模擬.為了與量子糾纏類比,進一步研究了這種糾纏態(tài)對貝爾不等式的破壞以及波導群時延的相關(guān)性質(zhì).這兩種性質(zhì)可以作為驗證模式糾纏態(tài)存在的證據(jù).這種模擬的研究可能是重要的,一方面它可以為量子糾纏態(tài)本質(zhì)的研究提供一種直觀的圖像,而且為光量子計算的實現(xiàn)提供了一種有趣的途徑.

2、本文內(nèi)容如下:第一章:概述.這一章主要引入了量子計算的一些基本概念,包括量子門、量子位等.簡要介紹了量子計算中的一個重要變換—量子Fourier變換,以及在量子計算Shor算法中的應(yīng)用.第二章:基于光波導模式的量子計算方案.介紹了一種量子計算方案,用光波導中的兩個正交的模式TE<,0>模和TE<,1>模分別代表邏輯0和1,用馬赫--增德爾干涉儀、方向耦合器和類似kerr效應(yīng)的介質(zhì)比如半導體光放大器來實現(xiàn)控制非門.第三章:量子糾纏的經(jīng)典模