利用液氦上电子自旋实施量子信息处理的理论研究

项目名称： 利用液氦上电子自旋实施量子信息处理的理论研究

项目编号： No.11204249

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张淼

作者单位： 西南交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 液氦上电子[Science 284,1967(1999)]是几种重要的物理系统之一用于实施量计算。该系统的一个最大优点是用于编码量子比特的电子自旋态具有极长的相干时间[理论预言达100s；PRA 74, 052338(2006); PRL 107,266803(2011)]. 在先前的研究中，主要利用自旋之间直接的磁偶极-偶极弱相互作用来实施量子信息处理。本项目将研究液氦上电子自旋-轨道耦合的量子相干调控，研究如何利用电子之间的强库仑相互作用来构建数据总线，进而实现自旋之间的快速量子信息交换。本项目将把囚禁离子系统中的相关方法创新性地应用到液氦上电子系统中去，如获得著名的Cirac-Zoller，M?lmer-S?rense以及Coupled oscillators等量子计算模型。因电子的质量远小于囚禁离子，所以电子之间的有效耦合远强于囚禁离子之间的耦合，进而或更有助于实施大规模量子计算。

中文关键词： 液氦上电子；自旋-轨道耦合；量子计算；倍频；

英文摘要： Electrons on the liquid helium is an important physical system utilized to implement quantum computation [Science,284,1967(1999)]。The most advantange in this system is that the electronic spins (serve as the qubits) may possess very long coherent times [u

英文关键词： Electrons on liquid helium；Spin-orbit coupling；Quantum computation；Frequency doubling；