量子计算机的相干性

研究量子计算机存储器与外部环境的耦合以及量子计算过程中保持相干的问题。     

撬动信息世界的杠杆——从电子计算机到量子计算机

计算机的发明是人类历史上一座重要的里程碑,其出现标志着人类正式进入信息世界。工业自动控制、互联网、人工智能、量子通信、大规模基因技术等都是计算机应用的产物,对人类社会造成了深远的影响。基于此,本文首先介绍传统的电子计算机,指出目前电子计算机发展遇到的瓶颈,并由此引出量子计算机。然后介绍量子世界"反常"于宏观世界的三大基本特点,说明了量子计算机的工作原理,总结了量子计算机强于传统电子计算机的三大优势。最后,指出人类社会发展对于更大更强"计算"能力的追求将永不停歇。     

Kerr-介质腔中系统的量子性质

研究了在充有Kerr-介质腔中一个二能级原子通过双光子过程与一单模腔场相互作用的动力学问题，阐明了适当组合原子-场的失谐δ和非线性参数X可得到周期性的动力学现象，考虑了量子系统的统计性质，给出了光子数分布和原子反转，分析了场的纯度。     

相对论重离子碰撞产生的大横动量光子

利用微扰量子色动力学和部分子模型,研究了相对论重离子碰撞中冷组分部分子相互作用产生的大横动量光子.在微扰量子色动力学中,大横动量的光子产生源主要有康普顿散射、夸克-反夸克湮灭以及部分子散射末态的光子碎裂产生.理论计算结果能够较好地解释大型强子对撞机铅-铅2.76 Te V碰撞产生的光子实验数据.     

∑-型三能级原子与双模光场多光子作用的反聚束效应

本文研究了∑-型三能级原子与初始处于相干态的双模多光子相互作用.发现场模光子二阶关联函数随初始平均光子数的变化与双光子J-C模型有所不同.     

共振激发量子点在非共振量子点-腔耦合结构性质的研究

提出了在非共振量子点-腔耦合结构中有一共振激发量子点的模型.采用量子主方程方法计算平均光子数、平均声子数、光子数分布和二阶相关度随时间演化,来研究该系统的量子统计和相干性质.分别讨论了光子数分布和二阶相关度随原子自发辐射率、腔场衰减率及平均声子数改变的时间演化行为.研究表明无论好腔条件下还是坏腔条件下,腔场内的光子都成亚泊松分布.好腔条件下反群聚性不明显,但在坏腔情况下表现出明显的反群聚性.该体系的声子数均没有明显的变化.     

量子计算机初长成或要10年

<正>在一个棱长约为2.7米的立方形玻璃箱内,一盏外观似乎并不惊艳的"吊灯"被悬挂在箱顶,引起观者驻足。这盏"吊灯"是一台量子计算机的核心部分,立方形玻璃箱由半英寸厚的硼硅酸盐玻璃制成。这台量子计算机就是日前在2019年国际消费类电子展现场,IBM首次对外展示的全球首台独立量子计算IBM Q System One     

原子—腔耦合系统中光子数分布的时间演化行为

采用量子主方程方法通过计算光子数分布随时间演化来研究一个二能级原子与单模腔耦合的系统的量子统计.在好腔和坏腔的条件下,讨论了光子数分布随纯失相、原子自发辐射率以及腔场衰减率改变的时间演化行为.研究表明无论好腔条件下还是坏腔条件下,腔场内的光子都先成亚泊松分布,最终趋于泊松分布.     

类Kerr媒质中双光子J－C模型光子统计分布的演化特性

本文研究了类Ｋｅｒｒ媒质中双光子Ｊ－Ｃ模型光子统计分布的时间演化．所得结果与类Ｋｅｒｒ媒质单光子Ｊ－Ｃ模型有明显差异．     

科技资讯

<正>超冷带电原子组成同类最大二维晶体科技日报2023年4月26日报道，奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度，使其排列成二维晶体，得到了迄今最大的同类二维晶体，这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究于2023年4月28日刊发在《PRX量子》杂志。     

光子数叠加态可以产生光场的压缩态的讨论

本文对不同光子数叠加态能否产生光场压缩态进行了讨论。结果表明只有真空场和单光子叠加态，以及真空场和双光子数叠加态才可能产生光场的压缩态。其余光子数迭加态不可能产生光场的压缩态。     

双光子近共振激发的非线性光学过程

基于原子能级跃迁理论,引入虚能级和虚过程概念,分析解释强激光入射钠原子蒸气形成双光子吸收所发生的参量四波混频、超拉曼散射等非线性光学过程.这种方法把双光子激发的量子效应理解为单光子激发的能级跃迁辐射的物理图像,实验结果支持了这种分析.     

耦合双原子和单模光场作用的光子统计非经典特性研究

采用全量子理论和数值计算方法讨论了耦合双原子和单模光场相互作用中辐射光场光子数分布的演化特性,结果显示:通过光场和耦合双原子的相互作用,使得不具有反聚束效应和光子亚泊松分布的单模光场获得了非经典特性,并且随着耦合强度的增大,非经典性增强,说明通过适当的方法可以制备非经典辐射光场.     

科技资讯

<正>具超长可重复相干时间的通量量子比特问世以色列巴伊兰大学物理系暨量子纠缠科学与技术中心迈克尔·斯特恩及其同事基于一种称为超导通量量子比特的不同类型的电路构建超导处理器。在2003年1月发表于《物理评论应用》上的一篇论文中，他们提出了一种控制和制造通量量子比特的新方法，该方法具有前所未有的可重复长相干时间。通量量子比特是一种微米大小的超导环路，其中电流可顺时针或逆时针流动，也可双向量子叠加。与传输子（transmon）量子比特相反，这些通量量子比特是高度非线性的对象，因此可在非常短的时间内以高保真度（即无错误地进行计算的能力）进行操作。     

单原子激光光场的相干性和光子统计分布

采用量子主方程方法来研究一个二能级原子与单模腔耦合的耗散系统的平均光子数与二阶量子相干度随时间的演化行为.结果表明在好腔和坏腔条件下,两腔的腔场的光子二阶量子相干度都受到原子所受真空阻尼率γ变化的明显影响.不同的是,在坏腔条件下,光子的统计分布在受真空阻尼率γ的影响时表现的并不明显,而在好腔的条件下将会变得比较明显.     

三光子和单光子竞争模型中光子的反聚束效应

运用全量子理论研究了三光子和单光子竞争模型中光子的反聚束效应,讨论了原子与双模光场相互作用的相对耦合强度以及光场的初始光子数对光场二阶相关函数的影响.结果表明:相对耦合强度和光场初始光子数的增加都可缩短光子反聚束效应的持续时间,光场初始光子数的增加可减弱光子的反聚束效应.     

我国光量子芯片技术从跟跑转向并跑

<正>把"命门"掌握在自己手中摩尔定律提出后的半个多世纪,日趋走向瓶颈的集成技术加上更高算力的巨大需求一再将它推向终结。"电子芯片的集成度已经到几个纳米级了,如果再到原子级就走到极限了,到那时,线路间的电子会互相干涉而不能正常工作,甚至散热都将面临极大挑战,但人类的计算能力不能停止。"上海交通大学物理与天文学院教授金贤敏正用光量子芯片,试探量子计算的边界。近年来,他针对量子信息技术的特点进一步发展了     

硅基Si/Si0.65Ge0.35多量子阱APD响应特性的研究

以硅基材料为基底,外延生长20周期Si/Si_(0.65)Ge_(0.35)多量子阱结构的雪崩光电二极管(APD)探测器,分析了硅基量子阱结构的APD探测器能带对光子探测波长和响应灵敏度的影响。利用Silvaco TCAD进行工艺建模和光电性能仿真模拟。仿真结果表明,量子阱结构APD探测器响应峰值波长为0.95μm,探测响应截止波长为1.4μm,探测响应度提高了38%,实现了硅基APD探测器对微弱高频近红外光子的响应。     

正常塞曼谱线偏振性的QED理论

本文应用量子电动力学理论对正常塞曼效应的偏振特点作了全面论述,对辐射光子的角分布给出了定量的结果。     

我国单光子探测器探测效率超百分之九十

<正>把"命门"掌握在自己手中作为国际战略新兴技术,量子信息领域面临着激烈的国际竞争,其核心元器件技术受到国际禁运的影响。高性能单光子探测器是量子调控中不可或缺的核心部件,也曾在国际禁运之列。"光子是光的最小单元,一个10W的灯泡1s可以发出约1 020个光子。"中国科学院上海微系统与信息技术研究所(以下简称上海微系统所)研究员尤立星博士向科