自旋量子點(diǎn)量子信息處理.pdf

1、分類號Q箜里密級——自旋量子點(diǎn)量子信息處理QuantumInformationProcessingviaQuantumDotSpins研究生姓名劉軍指導(dǎo)教師姓名、職稱曾浩生教授學(xué)科專業(yè)光學(xué)研究方向量子信息湖南師范大學(xué)學(xué)位評定委員會辦公室二零一一年四月摘要m1111IIIIIIrillIIIIIrlIIlufY1912891量子信息學(xué)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(xué)應(yīng)用于現(xiàn)有電子信息科學(xué)技術(shù)而產(chǎn)生的新興交叉學(xué)科。經(jīng)過人

2、們在量子信息學(xué)領(lǐng)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(xué)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(dǎo)體量子點(diǎn)系統(tǒng)等并且我們知道量子邏輯門是量子計算機(jī)的基本構(gòu)建模塊，在量子信息領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用本文我們采用的是半導(dǎo)體量子點(diǎn)系統(tǒng)，利用半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的電子自旋，可以構(gòu)造兩遠(yuǎn)程量子點(diǎn)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(yīng)用本文由五章組成。第一章主要介紹自旋量子點(diǎn)的基本知識以及它在量子信息學(xué)領(lǐng)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(diǎn)系統(tǒng)，基于法拉第旋轉(zhuǎn)理論，可構(gòu)造兩遠(yuǎn)程量子點(diǎn)自旋間的非局域邏輯門從某種意義上說，構(gòu)造兩遠(yuǎn)程自旋間的普適的非局域邏輯門比產(chǎn)生兩遠(yuǎn)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?qū)崿F(xiàn)各種形式的非局域量子信息處理。第三章，討論兩遠(yuǎn)程自旋間非局域邏輯門的一個重要應(yīng)用