基于腔衰减辅助的受激拉曼绝热跟随技术的量子计算方案

提出了一个基于腔QED系统实现无退相干子空间中任意两比特纠缠逻辑门的理论方案,结合已有的单量子比特的逻辑操作,就可以完成任意的量子计算.两个相同的原子囚禁在单模光学腔中,并受到外加激光场的驱动,在腔场初态处于真空态的情况下,大的腔场衰减相当于对腔场进行频繁测量,而使之保持在真空态,这种效应就是腔场衰减协助的量子Zeno效应,它通过生成腔场的无退相干子空间而有效地抑制了腔场衰减的影响.另一方面,利用受激Raman绝热过程来克服原子自发辐射的影响,所以方案可以获得很高保真度的纠缠逻辑门.     

利用受激拉曼绝热技术制备腔模的高维纠缠态

将两全同原子囚禁于用光纤连接的两个光腔中,经绝热演化可以制备腔模的高维纠缠态.该方案利用受激拉曼绝热技术,只需恰当地控制原子与腔场的耦合参数,就可以有效地抑制原子的自发辐射以及光纤损耗等消相干因素的影响.     

基于腔场中氮空穴色心的几何量子计算（英文）

利用纯几何操作,提出腔场中的氮空穴色心作为量子比特实现几何量子计算的方案.在暗态子空间中,选取合适的闭合演化回路,可以构造出单比特和双比特控制相位门.因此,该文提出了一种很有前景的实现容错量子计算的方案.     

通过改进的受激拉曼绝热通道技术实现多能级系统的布居转移

在受激拉曼绝热过程中,将会出现大量的布居数在中间能级,如果这些能级自发辐射到其他能级,这对于完全布居转移是非常不利的。在本文中我们将提出一种新奇的方法来减少在绝热过程中中间态的布居数。用这种方法,即使中间态自发辐射到其他能级,也能实现完全布居转移。     

光纤耦合的腔量子电动力学系统中的分布式量子信息（英文）

光纤耦合的腔量子电动力学系统是一个完美的理论模型,可以实现决定性的量子信息过程.该文综述了最近在光纤耦合的腔量子电动力学系统中实现分布式量子信息处理的工作.讨论了如何在该系统中实现量子态传输、纠缠分配和量子逻辑门,并概述了多种不同的方案,如共振耦合、绝热操控、虚激发过程.最后,讨论了这个方向上的实验进展.     

运用受激拉曼绝热通道技术制备多能级Λ系统相干原子叠加态

我们提出了一种方案通过受激拉曼绝热通道技术实现在中间态是单态的Λ系统的多末态的叠加。让斯托克斯激光和泵浦激光保持STIRAP的顺序,只要控制斯托克斯激光和泵浦激光的强度就可以实现多能及系统的任意末态的叠加。     

在多能级Λ系统中基于受激拉曼绝热通道制备叠加态的研究

用相干激光脉冲耦合单激发态和多个亚稳态和基态的多能级的Λ型系统中,引入了一个两能级的转动群来简化多能级系统,转动后就只有一个末态与激发态相互作用.这样多能级系统就简化为一个简单的四能级系统,在四能级系统中可以制备出任意的初态和末态的叠加态.当所有的斯托克斯脉冲都相等时就得到一个等量的叠加态.最后用数值计算验证分析结果正确.     

基于量子调控高灵敏度双量子金刚石磁力计（英文）

高保真度量子比特控制对基于金刚石氮-空位磁力计实现起着十分重要的作用。但是,氮-空位色心的非平庸自旋-自旋相互作用常常导致能级劈裂,进而降低探测信号的对比度,最终导致磁力传感新能变坏。本文提出微波幅度调制的技术克服这一限制,允许实现探测信号对比度100%恢复。与传统磁力探测结果相比,双量子冉塞协议直流磁场探测信号对比度在实验上提高3倍。该方法可以直接推广到基于氮-空位色心温度、应力、电场传感,以及其他自旋-自旋耦合导致能级劈裂的体系。     

耦合腔阵列中基于里德堡相互作用调控的量子路由（英文）

建立一个单光子路由器模型,由一个中心腔与作为量子通道的交叉耦合谐振腔波导耦合,中心腔中放置两个具有里德堡相互作用的原子.在经典光场的作用下,一个受Rydberg相互作用调节的三能级原子可被视为一个路由光子的量子发射器.两种Rydberg相互作用对透射光谱有不同的影响.两个不同频率的光子可以被路由,其中一个可通过控制里德堡相互作用和拉比频率关闭,一种频率的光子可以被转移.基于这些特性,该模型是一种实现多频率光子路由器的可行方案,可用于单光子器件的设计.     

基于腔场耦合的超导比特的量子计算(英文)

利用超导量子比特实现量子计算在世界范围内备受理论界和实验界的关注.在这一体系中实现量子计算的明显好处是具有非常好的操控技术及容易集成化.过去10年实验的快速突破验证了体系的这些优势.在调节不同比特耦合方面,利用微波腔场耦合比特的平台已经建立起来.该综述将重点介绍如何形成等效的超导电荷比特、它和腔场的耦合,以及利用腔场耦合多个比特等内容.     

基于自适应物理模型的量子网络排序算法（英文）

对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂网络的节点进行排序.为了避免经典算法中计算复杂度随着节点数量的增加而过快增加的情况,使用量子算法加速罚函数最小化过程.罚函数的凸性使我们能够通过求解线性系统的方式找到最小值.当线性系统具有稀疏且条件数较小的性质时,使用量子线性求解器HHL算法找到罚函数的最小值.如果线性系统没有这两个性质,则使用量子虚时演化QITE算法通过迭代方法找到最小值.最后,使用量子模拟器QPanda对多个网络用所提出的两种求最小值算法进行了节点排序测试,实验结果显示两种算法都能给出正确的排序结果.     

基于量子绝热捷径技术的光波导分束器设计

用于加快量子绝热“慢”过程的量子绝热捷径技术, 已广泛应用于原子、分子和光物理.基于耦合波导的量子光学类比, 利用量子绝热捷径技术设计光学波导的耦合系数与传播常数, 实现快速的光波导分束器件. 通过数值模拟, 并与共振耦合和绝热耦合波导进行比较. 结果表明, 量子绝热捷径技术所设计的光学波导分束器具有长度短、输出稳定性高的优势.     

高性能同心双环腔的性质（英文）

模拟和研究了高性能同心金属-绝缘体-金属环的光学特性.通过改变内环折射率ni,内环和外环之间的共振波长和耦合强度可以被大范围调谐,内环和外环的能量分配比也可以被调节.当能量主要分布在内环时,可以有效地抑制损失到波导的能量,从而得到该结构的超高品质(Q)因子.当外环能量较大时,同心双MIM环与波导之间的耦合强度较大,得到该结构的消光比高.提出的同心双MIM环为设计先进的等离子体谐振腔提供了新的视角.     

量子B-代数的粗糙性（英文）

不确定性理论有广泛的应用和重要的影响。文章将不确定性理论中的粗糙集理论应用到量子B-代数中。考虑了（线性序）量子B-代数的粗糙子代数,证明了量子B-代数上的子代数是粗糙子代数。然后,研究了格序量子B-代数的粗糙正规q-滤子。证明了量子B-代数上正规q-滤子是粗糙正规q-滤子。为了研究格序的量子B-代数,借助单位元将量子B-代数分为三类,给出了并和交运算的具体形式。研究了格序量子B-代数上粗糙正规q-滤子的同态像。此外,将粗糙集理论应用于一类特殊的量B-代数—CKL-代数中,通过选择合适的蕴含算子,证明了粗糙集代数是CKL-代数。最后,将粗糙软集理论应用在量子B-代数上,给出了一个量子B-代数上的决策算法。     

表面等离激元增强拉曼散射（SERS）的机理

被称为指纹谱的拉曼谱在生物、化学及医学研究中具有重要应用,特别是在单分子传感方面具有优势。但相对于入射光强,拉曼散射信号强度非常弱,需借助科学手段增强信号,即增强拉曼研究,这主要从增强拉曼信号强度和提高信噪比两方面着手。其中,表面增强拉曼散射(SERS)是其中一支极其重要的研究方向。本文从拉曼散射的基本原理出发,研究了金属微纳结构增强拉曼信号的机理,为基于拉曼信号的高灵敏度传感提供理论参考,并给出了一个实验结果。     

广义霍尔磁流体力学方程弱解的快速衰减（英文）

主要研究了广义霍尔磁流体力学方程解的快速衰减问题.利用经典的Fourier变换方法,得到了弱解的L2衰减(1+t)-7/4.这一结论主要是基于非线性项的低频效率.     

一个基于腔衰减的四原子纠缠态制备方案

基于A型三能级原子与腔场及经典场的相互作用理论,利用单光子探测器对从光腔中泄漏出来的光子进行符合测量,提出了一个四原子纠缠态的制备方案,四个分别处于不同光腔中的原子将以一定的概率处于GHZ态。     

基于无线通信技术的智能家居系统设计（英文）

针对智能家居系统中组建通信网络成本高及性能低的问题,采用ZigBee和Wi-Fi结合的无线通信技术设计了一种新型智能家居网络搭建方案。该方案可节约成本和提高数据传输效率。通过对Wi-Fi和ZigBee技术的融合建立家居内部无线网络,提出了基于无线通信技术智能家居系统的组成结构和系统的设计思想。实验结果表明,新型的智能家庭网络搭建方案是可行、高效和稳定的。     

旋转单晶体系下的量子门的实现（英文）

在魔角旋转的固体核磁共振体系中,实现了量子逻辑门.首先,利用魔角旋转去除掉样品中核间的耦合.然后,利用特殊的恢复耦合序列或者条件恢复实现量子门需要的耦合.此方法相比液体中实现量子门有较简单的序列,因为其不需要复杂的去耦序列,另外构成量子门的序列的时间也较短.最后,模拟了一系列量子门,模拟结果与理论预期一样.     

基于OpenSSL引擎机制的椭圆曲线数字签名方案研究（英文）

基于椭圆曲线公钥密码体制的数字签名机制与基于传统离散对数问题的数字签名机制相比,具有安全性高、密钥长度短、计算量小等优点．基于上述优点和安全性,国家密码管理局提出了SM2椭圆曲线算法和SM3算法,并在国内得到了广泛应用．但国际主流开源软件不支持国内SM2数字证书的生成、签名、验证等操作．免费的SM2数字证书难以验证和区分其真实性．针对上述问题,提出了一种基于OpenSSL引擎机制的椭圆曲线数字签名方案,实现了SM2椭圆曲线数字签名检查算法以及SM3算法,并通过OpenSSL引擎机制将其集成到开源软件OpenSSL中．最后,实现了SM2数字证书的制作、签名和校验功能．