开放系统二粒子体系的几何相位

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1982年费曼提出可利用量子态的叠加性原理制造出可以进行并行计算的量子计算机,在实现大规模量子尺寸上的计算过程中,由于不可避免地受到环境的影响而存在退相干效应,制造可调控的量子比特成为技术上的难点。为此,具有容错性的几何相位成为研究对象。本论文研究了开放系统二粒子体系几何相位受环境因素的影响,主要内容有:  一、绘制不同参数下的几何相位图。描述开放系统中超导两粒子体系在马尔科夫近似条件下相应的哈密顿量,以及Lindblad方程中量子比特与环境的相消干作用项。通过求解用密度矩阵表述的Lindblad方程,并考虑两量子比特在不同纠缠度下,调查时间关联的Pancharatnam几何相演化规律。理想的几何相具有良好的周期性,并且在时间演化过程中不易发生消相干现象,通过观察Pancharatnam几何相随时间演化用来选取好的参数,为控制量子比特提供参考。  二、分析几何相位随时间演化过程中相变的意义。观察多组参数下的几何相随时间演化图,发现存在相变现象。在前期超导比特中量子相干研究中存在瞬发衰变现象,其存在规律与几何相的相变有所关联。  以上结果将有助于在数值上预测和控制几何相位的演化。
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