超导量子比特耦合与测控的物理原理

把多个超导量子比特耦合起来并实现对它们的测控是实现超导量子计算的重要一步。作为“物理前沿介绍——超导量子计算”系列的第四篇,本文系统阐述超导量子比特耦合,操控与测量的物理原理,并给出了一套基本的量子操控与测量的流程。作为例子对新近一些超导量子比特实验的设计方案进行讨论,最后对超导量子比特测控基础表征过程给出统一的流程图,并对超导量子计算进行了展望。本文旨在帮助广大高校物理专业教师、高年级本科生、研究生以及对超导量子计算感兴趣的理工科背景读者系统了解操控与测量超导量子比特的物理原理。     

超导电路的量子化方法

超导量子计算是当下世界范围内被广泛关注的研究课题之一,近年来许多文献报道了利用超导量子比特对特定物理过程的研究和仿真,在新近的一些工作里其应用范围已经超出了物理学研究范围,在化学、信息学等领域也得到了很好的结果.超导量子计算器件首先要对超导电路进行量子化.本文针对超导量子计算芯片(量子比特)中的超导电路总结了一套规范、...     

超导量子比特谱

时间晶体的首次构造成功使人们意识到超导量子计算以其拥有的诸多优点在物理学前沿问题的研究应用上走在了其他量子计算方案的前面.作为"物理前沿介绍——超导量子计算"系列的第三篇,本文系统阐述多种超导量子比特的基本组成以及其物理特征,给出一个超导量子比特的"谱"并对新近发现的研究结论和新近提出的设计方案进行讨论,最后对超导量子...     

亚波长尺度下混合等离子泄漏模式激光

由于光存在衍射极限,因此传统方法不能实现亚波长尺度下的激光激射.为了打破这一衍射极限,本文设计了金属-介电层-半导体堆叠结构来实现深亚波长尺度下的激光激射,并讨论了相关结构对模式传播的影响.结构设计上,采用低介电常数金属银作为衬底、10?nm厚的LiF作为介电层、具有六边形截面的半导体纳米线ZnO作为高介电常数层,采用...     

ZnO薄膜近带边紫外发光的研究

用ZnO陶瓷靶,采用脉冲激光沉积(PLD)技术在c-Al₂O₃衬底上制备了ZnO薄膜。通过不同温度下光致发光(PL)光谱的测量,对样品的紫外发光机理进行研究。 在较低温度(10 K)下的PL光谱中,观测到一个位于3.354 eV处的束缚激子(D⁰X)发射,随着温度的升高(~50 K),在D⁰X的高能侧观测到了自由激子的发射峰。在10 K温度下,3.309 eV处出现了一个较强的发光带A,此发光带强度随着温度升高先增大然后减小,并且一直延续到室温。重点讨论了此发光带的起源,并认为A带可归属于自由电子-受主之间的复合发射。     

Measuring Loschmidt echo via Floquet engineering in superconducting circuits

The Loschmidt echo is a useful diagnostic for the perfection of quantum time-reversal process and the sensitivity of quantum evolution to small perturbations. The main challenge for measuring the Loschmidt echo is the time reversal of a quantum evolution. In this work, we demonstrate the measurement of the Loschmidt echo in a superconducting 10-qubit system using Floquet engineering and discuss the imperfection of an initial Bell-state recovery arising from the next-nearest-neighbor (NNN) coupling present in the qubit device. Our results show that the Loschmidt echo is very sensitive to small perturbations during quantum-state evolution, in contrast to the quantities like qubit population that is often considered in the time-reversal experiment. These properties may be employed for the investigation of multiqubit system concerning many-body decoherence and entanglement, etc., especially when devices with reduced or vanishing NNN coupling are used.     

第一性原理研究Te-N共掺p型ZnO

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Te-N共掺杂ZnO体系的晶格结构、 杂质态密度和电子结构进行了理论分析.研究表明, N掺杂引起晶格收缩,而Te的掺入引起晶格膨胀, 从而减小晶格应力促进N的掺杂,并且Te由于电负性小于O而带正电, Te在ZnO中作为等电子施主而存在.研究发现, N掺杂体系中在费米能级附件形成窄的深受主能级, 而Te-N共掺体系中, N杂质带变宽,空穴更加离域,同时,空穴有效质量变小,受主能级变浅, 更有利于实现p型特性.因此, Te-N共掺有望成为一种更为有效的p型掺杂手段.     

西部数学奥赛一题的三角证法

<正>题目求证:对任意正实数a、b、c都有1≤(a/（a²+b²）^1/2)+(b/（b²+c²）^1/2)+(c/（c²+a²）^1/2)≤(3 2^1/2/2).《中学生数学》2007年1月（上）P₃₆刊出了杨安琪同学对此题的"新解".可惜原文的最后两步有误.因由cos²α+cos²β+cos²γ≥3·（cos²α·cos²β·cos²γ）^1/3,cos²αcos²βcos²γ≤（1/8）,不能推出cos²α+cos²β+cos²γ≥3·（1/8）^1/3.尽管原文出现小小的失误,但原文的思想方法很好.     

一个几何不等式的简证

一个几何不等式的简证６１１２３６四川崇州市元通中学宿晓阳题设面ＡＢＣ的三边和面积分别为ａ、ｂ、ｃ和西，则ａ＇ｂ＇＋ｂ＇ｃ＇＋ｃ＇ａ＇＞１６凸＇（１）文［ｆｉ在证明（１）式利用了三个引理，实在太繁，文［Ｚｊ提供两种证法，但亦利用了两个几何不等式．这里提...     

由小斜率近似计算空气声经粗糙海面透射至深海中的声场

采用一级小斜率近似方法处理空气声经粗糙海面透射至深海中的声场问题,导出了透射场及其相干分量的表达式。假定海面高度一维变化且频谱满足PM谱,采用小斜率近似方法计算了相应的透射场。对于空气中的线源,小斜率近似与积分方程方法结果一致。当水下测量点距离较远且深度较浅时,平均声强随海面均方根高度增加而增加至一极限值,相干声强则随海面均方根高度增加而一致减小。对于空气中的点源,小斜率近似计算表明,水下平均声强还依赖于测量点相对于声源的方位,而相干声强则与测量点的方位无关。