超导磁通量子比特的性能表征

采用超导电路实现的量子计算近十几年来发展迅速,目前已经实现了质因数15的分解、高保真度的单和双量子比特等等。为实现量子计算,采用正交剥离自对准工艺,制备了射频超导量子干涉器件(rf-SQUID)结构的超导磁通量子比特芯片。在稀释制冷机mK温度下,对其基本结构参数进行了表征,并通过理论分析、软件仿真验证了测试结果。此外,还分析了测试系统的噪声性能,对可能的噪声源进行了消除。最后,通过量子比特初态的制备,观测到了双势阱能级间的共振隧穿现象。     

超导磁通量子比特低频磁通噪声的测量

在极低温下,我们对基于Nb／AlOx／Nb约瑟夫森结构成的超导磁通量子比特进行了测量,从粒子在双势阱的分布率和磁通的关系曲线中,分析得到了低频磁通噪声强度SФ（1Hz）．进一步我们测量了在不同温度下的SФ（1Hz）,结果表明在49．4mK到400mK温度区间,SФ（1Hz）随温度呈平方关系增长．     

环境对磁通量子比特消相干的影响及对策研究

从经典电路理论出发,得到了磁通偏置超导电路的Bloch-Redfield方程,并在二能级近似下,讨论了不同的环境阻抗及耦合效应对磁通量子比特消相干的影响.结果发现:在一定条件下,消相干时间随耦合强度的增加而减小;环境阻抗为纯电阻时,消相干时间随电阻的增加而增加.环境阻抗由RC电路构成时,不同的电路元件对消相干时间的影响不同.     

射频超导量子干涉器的外磁通调制测量磁通量子

在外磁通作用下射频超导量子干涉器（ＲＦＳＱＵＩＤ）超导结两边量子相位差受到调制，干涉器吸收谐振回路能量的同时也影响谐振回路，回路输出电压与外磁通为三角波曲线关系，再受静磁场作用时曲线移动，据此可磁通量子。     

用Josephson结电子模拟器测量磁通量子2e/h

介绍用Josephson结电子模拟器在政党温度下，模拟测量磁通量子2e/h，用模拟器来研究Josephosn结的特性。该实验可作为普通物理实验中课题设计实验的一个内容。     

三维传输子量子比特中的Autler-Townes效应北大核心CSCD

我们在三维传输子量子比特系统中,通过施加与跃迁能级对应的强耦合场,同时,利用一弱探测场对系统的吸收谱进行了测量.发现在强耦合场的作用下,吸收谱会分裂成双峰,即探测到了Autler-Townes效应(ATE)现象.首先,我们利用单光子跃迁过程,测量了ATE分裂的大小和耦合场功率的关系.进一步,我们首次利用双光子跃迁过程进行了ATE的探测,分析了探测到的ATE分裂大小和耦合场的关系.我们通过QUTIP解得系统的密度矩阵,得到的理论的计算结果和实验结果十分符合.     

球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应

采用求解能量本征方程、LLP幺正变换、变分相结合的方法研究 球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应. 数值计算表明: 声子效应使极化子的基态(或激发态)能量小于电子的基态(或激发态)能量, 使量子比特的振荡周期减小, 且内径给定时, 随着外径的增大声子效应对极化子和量子比特振荡周期的影响越大; 声子效应不改变量子比特内电子概率密度分布的幅值, 量子比特内中心球面处概率密度幅值最大, 界面处概率密度为零, 其它处的概率密度幅值介于最大和最小之间, 且各个空间点的概率密度随半径和方位角的变化而变化, 随时间做周期性振荡.     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

三维传输子量子比特制备研究

研究了三维传输子(3D-transmon)量子比特的制备技术。采用电子束光刻技术制备亚微米双层胶悬空掩模,电子束斜蒸发技术制备Al/AlO_x/Al超导隧道结。将隧道结与三维谐振腔耦合,成功实现3D-transmon。在20 mK下测试了量子比特的能级跃迁频率、拉比振荡、能量弛豫时间t_1等性能,t_1约566 ns。t_1较短的原因是量子比特跃迁频率与三维谐振腔频率接近,耦合过紧。     

如何确定电源与测量精度的关系

在物理实验中，电源的精度直接影响着测量精度，但是在电源精度足够高的情况下，是否适当提高电源电压可以提高测量精度呢？是否电源的内阻越低测量精度越高呢？本文将根据具体的实验问题做一些探讨。     

爆炸磁通量压缩发生器设计的几点考虑

通过分析提出了爆炸磁能量压缩发生器（ＭＦＣＧ）接触磁能损损失的模型和ＭＦＣＧ电感线圈设计的基本原则，并在ＭＦＣＧ设计中得到应用和实验检验。     

信号系统与信号处理实验课件开发

"信号系统与信号处理"是一门理论性和实践性都很强的课程,其中,实验是这门课程中不可缺少的一部分。本次毕业设计就是针对这一点设计的,我们利用Author-ware开发了多媒体演示课件,和利用MATLAB完成了实验内容的仿真程序。在教学过程中可以充分调动学生的积极性,使以往的黑板加板书的教学形式得以改进。     

用计算机显示和记录超低频信号

介绍用ＡＰＰＬＥ—Ⅱ计算机来显示和记录超低频信号的一种方法。     

表面张力与温度关系的探讨

本文从理论上探讨了表面张力与温度之间的关系。     

立方氮化硼薄膜沉积过程的相变研究

从能量和结构两个角度分析了BN四种相的转变过程，以及杂质和缺陷对立方氮化硼(c-BN)薄膜制备的影响.研究了从六角氮化硼(h-BN)到c-BN转变的一个可能的过程，即h-BN→菱形氮化硼(r-BN)→c-BN过程.对纯的h-BN到r-BN的转变需要克服一个很高的能量势垒，在实验室条件下很难能够提供能量来越过这个势垒.而从r-BN到c-BN的转变只需要克服一个很低的能量势垒.这个能量势垒要低于从h-BN到纤锌矿氮化硼(w-BN)转变所需要克服的能量势垒.c-BN薄膜的制备过程中，薄膜在高能粒子轰击下，会产生大量的缺陷，这些缺陷对立方相的形成起到了重要的作用，缺陷和杂质的存在大大降低了从h-BN到r-BN转变的能量势垒.根据这个理论模型，在两步法制备c-BN薄膜的基础上，调整实验参数，形成三步法制备高质量c-BN薄膜.主要研究了三步法中第一步的时间和衬底负偏压对c-BN薄膜制备的影响，找到合适的沉积时间和衬底负偏压分别为5min和-180V.采用三步法制备薄膜，可以重复得到高立方相体积分数(立方相体积分数超过80%)的BN薄膜，并且实验重复性达到70%以上. 关键词： 立方氮化硼 能量势垒 缺陷 衬底偏压     

层流高温部分电离气体射流热流密度分布动态测量与分析

采用表面中心位置装有铜探头的平板,对射入大气环境的层流纯氩高温部分电离气体射流冲击平板的热流密度进行了动态测量,分析了测量条件对热流密度及其分布特性测量结果的影响。同时,研制了嵌有铜探头的小尺寸杆状热流探针,在小扰动条件下测量了射流的热流密度分布。结果显示层流等离子体射流具有稳定的能流密度,探针的移动速度对射流中心区域的热流密度测量结果影响很大。     

压力与流量对喷雾冷却换热特性的影响

本文是在封闭式喷射腔内,以一次蒸馏水作为工质,结合本文所给出的喷嘴高度 H 与有效流量 G' 相互关系的理论模型,对微喷嘴的工质入口压力 P 和工质有效流量 G' 对喷雾冷却的换热特性的影响进行了实验研究.研究结果表明,入口压力 P 对换热效果的影响非常小,而有效流量 G' 对换热效果的影响很大,并且存在一个能使换热效果达到最好的有效流量值.     

PN结电容与正向直流偏压的关系

半导体PN结具有电容的性质．在正向直流偏压下,理论计算表明,PN结扩散电容的对数与正向偏压成正比．实验发现,当正向偏压小于30mV时,这种线性关系是成立的;当正向偏压大于30mV时,会偏离这种线性关系．由于PN结还具有电阻特性,对交流信号的相位有影响．随着正向偏压增大,交流信号的相位变化出现一极值．如果将PN结等效为一个电容和一个电阻并联,就可以定性解释这种变化关系．