基于半导体量子点和超导微波腔的复合系统的量子信息过程的理论研究

项目名称： 基于半导体量子点和超导微波腔的复合系统的量子信息过程的理论研究

项目编号： No.11474270

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 涂涛

作者单位： 中国科学技术大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 国际上刚刚兴起的半导体量子点和超导传输线微波腔的耦合体系，被大家看好是实现量子信息处理过程的理想载体之一。本项目将充分利用腔作为量子数据总线结构可实现长程、且可调节的耦合和控制，以及腔作为量子测量器件可实现灵敏的读取等独特优势，围绕该体系开展系统和深入的理论研究。我们将提出该体系中自旋量子比特和光子的耦合，自旋量子比特的读取和测量，复合量子体系的相干操控与优化，多个自旋量子比特的长程耦合与操控，以及依赖自旋的量子光学过程等一系列理论方案，为这方面方兴未艾的实验工作提供坚实和有力的理论基础。

中文关键词： 量子计算；量子信息处理；量子点；量子比特

英文摘要： The coupled system between semiconductor quantum dots and superconducting transmission line cavity is one of the most promising candidates for quantum information processing. In this project we will utilize this emergent system, which has the potential for long range and tunable couling between qubits and sensitive measurement of qubits. We will theoretically study the following schemes: realization of the strong coupling between spin qubit and photon, readout of the quantum states of spin qubit, coherent control of hybrid quantum system, scalable architecture based on quantum data bus, probing the quantum coherence and spin-dependent quantum optics phenomenon. All these subjects can provide strong support for the relevant experiments in the future.

英文关键词： quantum computing;quantum information processing;quantum dots;qubits