三维谐振腔Transmon中的量子门操控和量子模拟

项目名称： 三维谐振腔Transmon中的量子门操控和量子模拟

项目编号： No.11504165

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谭新生

作者单位： 南京大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 三维谐振腔Transmon是近些年出现的新型超导比特，它利用三维谐振腔与超导量子比特耦合进而读取量子比特的状态，CQED动力学的研究使得这种超导比特耦合系统成为目前发展前景最被看好的量子计算物理载体之一。. 这个项目研究的基本课题为利用三维谐振腔耦合系统研究超导比特门操作的研究以及对基础量子物理学的量子模拟研究。项目的具体内容如下：1.STIRAP通过绝热路径完成的量子门操作；2.利用几何相位构建的和乐门（Holonomy）操作；3. 隐变量Contextuality的验证实验。. 以上实验项目的完成对研究超导量子计算的逻辑门操作的完善有着显著的意义，对基础量子力学的物理实质有巨大的帮助。

中文关键词： 超导量子比特；电路量子电动力学；绝热演化；几何相位；凝聚态理论

英文摘要： 3D Transmon is a new architecture that superconducting qubit coupling to 3D microwave cavity, in which qubit state is controlled and dectected by microwave signal. By using cQED（Circuit quantum electrodynamics）superconducting architecture this system has been one promising approach to implement quantum computation.. This proposal covers two research fields: quantum gate operation and study of quantum phenomenon in quantum physics based on superconducting quantum circuit. Details of experiments as below: 1 quantum gate operation though adiabatic passage named STIRAP. 2. Holonomy quantum gate by using geometric phase. 3. Experimental prove of contextuality. . All of experiment above has evidential denotation to quantum computing and quantum physis.

英文关键词： Superconducting Qubits;cQED;Adiabatic Passage;Geometric Phase;Condensed Matter theory