腔中利用人工原子实现多量子比特相位门

在量子信息研究中,多量子比特相位门具有非常重要的意义。本文介绍了实现多量子比特相位门的两种模型,提出了一个利用腔中四能级超导人工原子实现多量子比特相位门的方案。该方案采用一个量子场和两个经典场控制各能级之间的跃迁,提高了多量子比特系统抵抗退相干的能力。     

利用选择共振作用实现相位门

提出一个在高品质腔中实现相位门方案.该方案通过控制原子和腔之间的相互作用,选择所需要的共振作用,而让其它的原子跃迁由于大失谐可以绝热去除.由于仅原子基态参与作用,该方案有效抑制了原子自发辐射的影响;同时,不需要对腔中原子独立寻址,进一步降低了实验难度.     

利用腔QED实现非常规几何量子相位门

提出一个基于压缩算符的非常规几何量子相位门的方案.在腔QED系统中,在强共振经典场驱动下,利用两个三能级原子与腔模的双光子相互作用,研究了两量子比特非常规几何量子相位门,发现它与腔模占有数有关,当腔模初始时处于真空态,这个方案对腔模衰变不敏感.     

基于法拉第旋转机制实现光子相位门

基于法拉第旋转机制和腔QED,提出了一个实现光子相位门的方案.该方案所用的腔是低品质的腔并且原子和腔之间不需要强耦合,这将降低实验的难度.     

利用单原子囚禁的开放腔QED系统实现可控相位门

提出借助单原子囚禁的开放腔QED系统实现光子间的可控相位门的方案.该方案的优点是采用探测光与控制光处于不同的空间模式,避免了在实验上为了同时处理两光场而使用光分束器所导致的光子损失,这有利于实现可扩展的光量子网络.     

利用耦合超导量子比特实现受控U门

运用两量子比特非局域操作的几何表示理论,提出了利用射频脉冲作用下的耦合超导量子比特构建受控逻辑门(受控U门)的一个理论方案,并进一步推导出在电容耦合和自感耦合系统中构建受控U门时,其哈密顿量中的拉比频率所需要满足的条件.最后通过两量子比特控制相位门的实现说明该方案的可行性.     

基于腔QED系统的量子相位门设计

提出一个基于腔QED系统实现量子相位门的设计方案.结果表明:在两个全同的二能级原子与光场相互作用过程中,借助经典场对原子实施Rabi翻转,控制原子射入腔场的速度v,选择原子与场相互作用参数l0,n和κ,可实现量子相位门.     

基于量子点-双边光学腔的两自由度并行非定域Toffoli门远程实现

三量子比特Toffoli门非定域远程实现在量子通讯网络、分布式量子计算中有重要应用.已有的Toffoli门非定域远程实现方案大都基于量子系统单一自由度,本文提出超纠缠信道下基于量子点-双边光学腔的两自由度并行非定域Toffoli门远程实现方案.通讯方Alice, Bob使手中光子依次进入量子点-双边光学腔,对光学腔中电子以及纠缠光子执行单粒子测量; Charlie依据纠缠光子单粒子测量结果,执行相应局域幺正操作和极化、路径自由度单粒子测量. Alice和Bob依据单粒子测量结果执行相应局域幺正变换即可完成两自由度并行非定域Toffoli门远程实现.方案以极化、路径两自由度超纠缠光子为量子纠缠信道,具有信道容量高、并行性强的优点.     

利用四能级超导量子干涉仪实现N比特受控U门

提出了利用四能级超导量子干涉仪器实现N比特的受控U门的方案,其中四能级中的2个最低能态作为逻辑态,2个中间能态在门操作过程中起辅助作用.通过N个SQUID与腔场的共振相互作用和大失谐相互作用,实现高速的N比特受控U门.     

一种优化延迟链结构的线性相位准正交数字滤波器组的算法

研究了线性相位准正交滤波器组的新优化设计算法．该设计算法对因子分解中的延迟环节数进行了优化，在新算法中，滤波器的长度将逐渐随级联的格型结构和延时链路而减少．滤波器长度和对称性的可能分布，可在设计过程中决定．文中给出设计算法以及７信道情况下的设计样例．     

受激辐射下两原子有效量子纠缠

研究了受激辐射相互作用下两原子体系的量子纠缠特性.运用量子绝热近似方法,获得了体系的有效哈密顿量,讨论了在该哈密顿量下两原子量子纠缠的动力学演化.研究结果说明,在大失谐条件下,受激辐射相互作用可以将两原子制备到最大纠缠的Bell态,在退相干时间内,原子的自发辐射及热环境对量子纠缠的影响不大.     

Optical implementation of quantum random walks using weak cross-Kerr media

Weak cross-Kerr media provides additional degrees of freedom of qubits in quantum information processing. In this paper, by exploiting weak cross-Kerr nonlinearity, we propose an optical implementation scheme of one-dimensional quantum random walks. The random walks are described by the interaction of single photons with cross-Kerr media. The proposed scheme can also be used to implement one-dimensional quantum random walks on an infinite line.     

数字通信系统相位均衡滤波器的FPGA实现

为校正数字信号传输中的相移畸变,针对CDMA通信系统基带到射频输出部分,设计一种基于FPGA实现的相位均衡滤波器。该滤波器由反馈延迟、查找表、加法器和解复用输出模块组成。仿真结果表明,该滤波器符合全通均衡滤波器的特性,可较好地修正相移畸变,节省FPGA资源。该相位均衡滤波器实现方法可应用于数字通信系统。     

快速傅立叶变换处理器的现场可编程门阵列设计与实现

为满足现代数字通信和信号处理的运算速度要求,研究了基于现场可编程门阵列的快速傅立叶变换处理器的设计与实现方案.论文采用时域抽取算法,以VirtexⅡ系列XC2V40型号现场可编程门阵列芯片为硬件平台,以Xilinx公司ISE9.1为软件平台,采用VHDL硬件描述语言,进行了复数快速傅立叶变换处理器的设计与实现.仿真综合结果验证了设计的有效性.     

多相滤波器的原理及其实现

作为直接变频式低中频接收机中的关键技术之一 ,多相滤波器起着抑制镜像干扰和邻频道干扰的作用 ,它的设计直接影响着整个系统的接收性能。以复数滤波器为例 ,讨论了多相滤波器的基本原理。在此基础上 ,推导出其电路结构形式 ,并实现了一个三阶复数带通滤波器。将该滤波器应用于 90 0 MHz频段低中频接收机中进行测试 ,得到它的幅频特性实验结果 ,中心频率为 2 5 0 k Hz,镜像频率 - 2 5 0 k Hz处镜像抑制达到了 33d B,从而证明了它在低中频接收机中的有效性     

Boost型APFC电路的控制实现方案

为了提高较大功率交流-直流电力变换电路的功率因数、减少谐波总畸变率,通过功率因数校正原理及方法的分析,利用双闭环控制原理设计了一种有源功率因数校正方案。实验结果表明前级APFC环节输出电压纹波大大降低,输入电流交越失真大为改善,功率因数达到0 99以上。     

Experimental demonstration of a robust,high-fidelity geometric two ion-qubit phase gate

Universal logic gates for two quantum bits (qubits) form an essential ingredient of quantum computation. Dynamical gates have been proposed in the context of trapped ions; however, geometric phase gates (which change only the phase of the physical qubits) offer potential practical advantages because they have higher intrinsic resistance to certain small errors and might enable faster gate implementation. Here we demonstrate a universal geometric pi-phase gate between two beryllium ion-qubits, based on coherent displacements induced by an optical dipole force. The displacements depend on the internal atomic states; the motional state of the ions is unimportant provided that they remain in the regime in which the force can be considered constant over the extent of each ion's wave packet. By combining the gate with single-qubit rotations, we have prepared ions in an entangled Bell state with 97% fidelity-about six times better than in a previous experiment demonstrating a universal gate between two ion-qubits. The particular properties of the gate make it attractive for a multiplexed trap architecture that would enable scaling to large numbers of ion-qubits.     

一种分块相位梯度自聚焦算法的并行实现

为有效实现合成孔径雷达(SAR)平台运动误差的补偿,提出了一套适合实际应用的分块相位梯度自聚焦(PGA)并行实现算法。首先,针对大场景观测中运动误差的空变性,提出了分块的PGA方法;然后,针对PGA补偿中所涉及较大运算量,采用通用图形计算显卡(GPGPU)进行了算法的并行化实现。采用NVIDIA公司的Tesla C2050对所述方法进行了实现,取得了良好的运动补偿效果以及优异的处理速度提升。该研究结果为SAR成像处理器的设计提供了一种有效途径。     

基于流水线架构的卷积神经网络FPGA实现

卷积神经网络（CNN）已被广泛用于图像处理领域,且通常在CPU和GPU平台上进行计算,然而在CNN推理阶段存在CPU计算速度慢和GPU功耗高的问题。鉴于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）能够实现计算速度和功耗的平衡,针对当前在卷积结构设计、流水线设计、存储优化方面存在的问题,设计了基于FPGA的卷积神经网络并行加速结构。首先将图像数据和权值数据定点化为16 bit定点数,一定程度上减少了乘加运算的复杂性;然后根据卷积计算的并行特性,设计了一种高并行流水线卷积运算电路,提高了卷积运算性能,同时也对与片外存储进行数据交互的流水线存储结构进行了优化,以减少数据传输的时间消耗。实验结果表明,整体加速器在ImageNet数据集上的识别率达到94.6%,与近年来相关领域的报道结果相比,本文在计算性能方面有一定的优势。     

数控焊接变位机指令系统的设计与实现

针对自行设计的弧焊机器人用数控焊接变位机设计了一套指令系统 ,利用该系统可以编程控制数控焊接变位机的运动 ,与弧焊机器人配合后可实现对各种工件的柔性焊接生产 ,实验表明效果良好 .