耗散腔中qubit系统的量子速度极限、相干性和布居囚禁

摘要

本文主要研究了耗散腔中量子比特系统的量子速度极限、量子相干性和布居囚禁，发现通过量子调控技术可以实现量子比特系统的量子速度极限、量子相干性和布居囚禁的可控操作。主要内容如下： 1、简述了开放系统量子速度极限、量子相干性和布居囚禁的研究背景，意义和基本理论。 2、研究了耗散腔中单量子比特系统的量子速度极限，利用算符范数的理论研究了量子速度极限，结果表明：量子速度极限时间依赖于原子初态和耦合常数。原子-腔耦合强度越强，量子加速效果越好；而腔-环境耦合常数对量子加速影响并不显著。 3、研究了耗散腔膜中单量子比特系统的量子相干性和非马尔科夫度，结果表明：通过调节系统初态、原子-腔耦合强度、腔-环境耦合强度及弱测量强度等量子调控手段实现量子相干性的保持，原子-腔耦合或非马尔可夫效应越强，量子相干性的保持效果越好，并利用环境的非马尔可夫性对量子比特的量子相干动力学行为做出合理的解释。 4、研究了耗散腔膜中双量子比特系统的激发态布居囚禁，结果表明：对于不同的初态，可以利用原子-腔耦合和非马尔可夫效应实现激发态原子布居的再生和囚禁，原子-腔耦合或非马尔可夫效应越强，再生的激发原子数目越多，激发原子的囚禁效果越好。 5、对全文进行了总结和展望。

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