單量子比特反饋控制技術(shù)的理論研究.pdf

1、對(duì)于非正交態(tài)來(lái)說(shuō)，量子態(tài)的保護(hù)是非常具有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)任務(wù)，特別是對(duì)于存在噪聲干擾的情況下。近期的研究表明通過(guò)應(yīng)用弱測(cè)量方法的反饋控制可以解決目前的這一難題，這需要我們對(duì)弱測(cè)量所得到的關(guān)于量子態(tài)的信息和對(duì)量子態(tài)造成的影響之間做出平衡。然而，這些態(tài)保護(hù)方案大都只針對(duì)特定的量子態(tài)而進(jìn)行優(yōu)化。于是，在這篇論文中，通過(guò)應(yīng)用不同的弱測(cè)量方案，我們擴(kuò)展了態(tài)保護(hù)方案的想法使之能夠應(yīng)用到更多的量子態(tài)中，這些量子態(tài)并不局限于之前方案中的那些量子態(tài)，而是包含

2、并擴(kuò)展了應(yīng)用的范圍。我們又?jǐn)?shù)字上量化地求解這些參數(shù)的最優(yōu)值，并討論方案的表現(xiàn)。通過(guò)對(duì)比我們提出的方案與既有的方案，我們分析了我們所提出方案的優(yōu)點(diǎn)，并將其清晰地展現(xiàn)了出來(lái)。
　　在本篇文章中，我們選取了具有兩個(gè)非正交態(tài)的單量子比特作為工作對(duì)象。這是一個(gè)較為復(fù)雜的初始態(tài)，是與前人工作不同的地方。之后我們讓它通過(guò)噪聲，進(jìn)而展開(kāi)我們的主要工作，也就是反饋測(cè)量。在這里我們運(yùn)用了一個(gè)不同于以往的，經(jīng)過(guò)修正過(guò)的測(cè)量算符。在滿(mǎn)足測(cè)量算符的條件的前

3、提下，我們對(duì)其做了必要的優(yōu)化，增加了一個(gè)參數(shù)，期望能得到比前任更好的結(jié)果。修正過(guò)程之后，我們求解出初始態(tài)與修正后態(tài)的平均精確度，并運(yùn)用這一指標(biāo)來(lái)衡量態(tài)保護(hù)結(jié)果的好壞。通過(guò)將我們的方案與之前方案結(jié)果的對(duì)比，從數(shù)值上，我們得出了結(jié)論，我們的結(jié)果確實(shí)是在前人的工作基礎(chǔ)上更前進(jìn)了一步。之后我們還將方案過(guò)程繪制成布洛赫球上的向量圖，不僅生動(dòng)地描繪出了整個(gè)態(tài)保護(hù)的過(guò)程的每一步驟對(duì)量子態(tài)造成的影響，以及如何作用使過(guò)程朝我們的期望的結(jié)果發(fā)展，而且直觀清