新型超导量子比特及相关宏观量子现象的研究

项目名称： 新型超导量子比特及相关宏观量子现象的研究

项目编号： No.91321208

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 赵士平

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 320万元

中文摘要： 超导量子器件具有损耗低、量子态的制备、调控和读取灵活，以及容易集成化等诸多优点，目前是实现固态量子计算和量子信息方面的有力竞争者。然而在通向实用化的道路上，它们在量子退相干时间、器件的优化设计、耦合和量子态的快速传递等方面仍有许多亟待解决的问题。本项目旨在开展若干新型超导量子比特器件的制备及相关物理问题的系统研究，包括基于双轨排列的负电感SQUID位相量子比特和复合约瑟夫森结梯度计型位相量子比特，它们在耦合器件的量子态传输速度和基础物理问题的研究上有着巨大的优越性。超导量子比特和谐振腔是典型的自旋1/2系统和玻色光子系统，是腔量子电动力学研究的理想载体。我们将在这些新型器件中开展光子态的产生、传输、纠缠和读取等方面的量子态调控研究，并同时开展对耦合系统的量子退相干机理和一些特殊纠缠态的制备、演化和测量等方面的研究，为超导量子计算和量子信息方面的实际应用打下基础。

中文关键词： 超导量子比特；电路量子电动力学；耦合器件；量子退相干；量子光学

英文摘要： Superconducting quantum devices have the advantages of low dissipation, scalability, and flexibility in quantum-state preparation, manipulation, and readout. They are promising candidates in the realization of solid-state quantum computing and quantum inf

英文关键词： Superconducting qubit；Circuit QED；Coupled device；Quantum decoherence；Quantum optics