加速绝热量子信息转移.docx

摘要：量子信息学是一门以量子力学原理为理论基础的学科，到目前为止已经发展出了多个分支，例如量子计算，量子通讯，量子密码，和量子克隆等。在量子信息处理过程中，人们都想快速的完成量子态操控任务，进而避免量子系统的退相干的发生。然而，如何利用快速绝热方法对量子态操控引起了人们广泛的关注。论文第二章我们介绍“量子绝热捷径技术”，这种技术是一种快速的，能够产生出相同的最终布居数分布甚至相同末态的方法，就等效于绝热过程在较短的时间内完成，它是一种通过非绝热途径来加速量子绝热过程的方案。在本文中，我们计算了一个受激拉曼三能级量子系统中的绝热通道，通过施加一个反向驱动可以实现加速绝热过程。我们的思路是首先将量子三能级系统优化为等效的二能级系统，在大失谐和共振的情况下，利用反向驱动或者改变pump脉冲和Stokes脉冲，这样就可以实现快速的和高保真的布居数转移。

最后给出全文的总结和展望。

关键词：量子绝热捷径；布居数；三能级系统；绝热加速

目录

摘要

Abstract

第一章 量子信息简介-1

1.1 引文-1

1.2 基本单位-量子比特（Qubit）-1

1.3 量子比特的实现方法-2

1.4主要涉及领域-3

量子通信-3

量子计算-3

量子密码-4

第二章 量子绝热捷径技术-5

2.1 绝热技术-5

2.2 绝热近似-5

2.3 受激拉曼绝热过程（STIRAP）-6

2.4 无跃迁量子寻迹算符-6

2.5不变厄密算符-8

2.6 利用不变厄米算符实现反向驱动-9

第三章 三能级系统绝热捷径布居转移-10

3.1 简介-10

3.2 模型与哈密顿-11

3.3 可行的捷径设计-12

第四章 总结展望-16

参考文献-17

致  谢-18