基于波导QED的微波量子态传输与操控理论研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11874037
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2205.光量子物理和量子光学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:聂伟; 顾秀; 丁江浩; 王冲; 淮赛男; 张扬; 刘西民; 郑昱;
- 关键词:
项目摘要
Superconducting quantum circuits are considered as one of best candidates for quantum information processing. Waveguide QED, based on superconducting quantum circuits and one dimensional microwave transmission lines, recently becomes more important in superconducting quantum information processing. In this proposal, we will study the transport and manipulation of microwave quantum states in the microwave waveguide QED. We will derive theoretical models for the interaction between different superconducting quantum circuits and transmission lines, write out the interaction Hamiltonians between superconducting multilevel systems and transmission lines. We will develop input-output theories of the microwave photons in the systems of microwave waveguide QED, and study the transports of different nonclassical microwave quantum states (e.g., number states, weak coherent states). Based on the nonlinear quantum optics, we will derive the quantum optics models for the interaction between superconducting quantum circuits and several transmission lines, study the generation and the output for microwave nonclassical states (e.g., entangled states). We will design indirectional or chiral devices for the transport of single microwave photons, and also derive theoretical models for the transports of microwave states in a small quantum network based on microwave waveguide QED.
超导量子电路被认为是实现量子信息处理最有前景的系统之一。最近兴起的基于超导量子电路和一维微波传输线的波导QED在超导量子信息处理中变得越来越重要。本项目拟对基于超导量子电路的波导QED系统中微波量子态的操控与传输展开研究,具体包括:基于各种超导量子电路构建它们与波导耦合的波导QED系统理论模型,导出波导与多能级超导量子电路相互作用的哈密顿量;发展波导QED系统中微波光子的输入输出理论,研究各种非经典微波(如数态和弱相干态)光子的传输性质;基于非线性量子光学理论,导出超导量子电路与多个传输线耦合的非线性量子光学模型,研究微波非经典态(如纠缠态)的产生与输出;设计微波单光子定向传输器件,给出微波在基于微波QED系统的小型量子网络中的传输理论。
结项摘要
我们主要研究了微波波导的性质和波导与超导量子比特电路的相互耦合,提出了微波单光子态在微波波导中的受控单向传输理论,发现由多个超导量子比特构建的具有拓扑性质的多能级非线性量子系统可以用来提高并调控微波波导中单光子传输的单向散射与吸收。我们用多个耦合超导量子比特构建了具有拓扑保护性质的多能级超原子,发现此原子在波导中的亚辐射边缘态具有拓扑保护性。针对普通微波波导结构单一的弱点,构建了具有拓扑性能的波导,开辟了关于拓扑波导与物质相互作用的研究方向,发现拓扑波导不仅可以完美地传输单量子态而且也能够完好地传输任意的纠缠态。研究了利用超导量子比特构建的拓扑SSH模型和Kitaev模型与波导的耦合,发现微波波导环境能够改变量子物质的拓扑性质,也可用来调控拓扑态,进一步发现强耦合下拓扑耗散系统中仍可能有拓扑相变等。我们也系统地研究了量子微波波导的输入输出及其网络理论。与实验物理学家合作研究了微波波导对表面声波与超导量子比特耦合的探测,也研究了超导量子比特与受驱动微腔耦合系统在微波波导中的共振荧光问题。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Topology and retardation effect of a giant atom in a topological waveguide
拓扑波导中巨原子的拓扑和延迟效应
- DOI:10.1103/physreva.106.033522
- 发表时间:2022
- 期刊:Physical Review A
- 影响因子:2.9
- 作者:Weijun Cheng;Zhihai Wang;Yu-xi Liu
- 通讯作者:Yu-xi Liu
Quantum versus classical regime in circuit quantum acoustodynamics
电路量子声动力学中的量子与经典机制
- DOI:10.1088/1367-2630/ac3555
- 发表时间:2020-11
- 期刊:New Journal of Physics
- 影响因子:3.3
- 作者:Gang-hui Zeng;Yang Zhang;Aleksey N Bolgar;Dong He;Bin Li;Xin-hui Ruan;Lan Zhou;Le-Mang Kuang;Oleg V Astafiev;Yu-xi Liu;Z H Peng
- 通讯作者:Z H Peng
Edge-State Oscillations in a One-Dimensional Topological Chain with Dissipative Couplings
具有耗散耦合的一维拓扑链中的边缘态振荡
- DOI:10.1103/physrevapplied.18.024038
- 发表时间:2022-08
- 期刊:Phys. Rev. Applied
- 影响因子:--
- 作者:Yang Zhang;Wei Nie;Yu-xi Liu
- 通讯作者:Yu-xi Liu
Arbitrary entangled state transfer via a topological qubit chain
通过拓扑量子比特链进行任意纠缠状态转移
- DOI:10.1103/physreva.106.052411
- 发表时间:2021-11
- 期刊:Phys. Rev. A
- 影响因子:--
- 作者:Chong Wang;Linhu Li;Jiangbin Gong;Yu-xi Liu
- 通讯作者:Yu-xi Liu
Topology-Enhanced Nonreciprocal Scattering and Photon Absorption in a Waveguide
波导中拓扑增强的非互易散射和光子吸收
- DOI:10.1103/physrevapplied.15.044041
- 发表时间:2020-08
- 期刊:Phys. Rev. Applied
- 影响因子:--
- 作者:Wei Nie;T Shi;F. Nori;Yu-xi Liu
- 通讯作者:Yu-xi Liu
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Preparation method of pinacolborane
频哪醇硼烷的制备方法
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:祝冠彬;徐凤武;张莹雪;刘玉玺;李庆山
- 通讯作者:李庆山
基于过时信道信息的多用户中继网络性能分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:电子与信息学报
- 影响因子:--
- 作者:刘玉玺;刘琚;郭卫栋;张国伟;陈赫
- 通讯作者:陈赫
多蜂窝分布式系统下行链路性能分析
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:电子与信息学报
- 影响因子:--
- 作者:刘玉玺;郑丽娜;刘琚;郭卫栋;许宏吉
- 通讯作者:许宏吉
基于ANFIS-GM的心墙堆石坝变形预测
- DOI:10.13928/j.cnki.wrahe.2015.03.001
- 发表时间:2015
- 期刊:水利水电技术
- 影响因子:--
- 作者:钟登华;刘昊元;佟大威;刘玉玺;吴斌平;刘肖军
- 通讯作者:刘肖军
A kind of preparation method of pinacol borine
一种频哪醇硼的制备方法
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:祝冠彬;徐凤武;张莹雪;刘玉玺;李庆山
- 通讯作者:李庆山
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
刘玉玺的其他基金
量子化声表面波对原子分子的操控及探测
- 批准号:12374483
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
基于超导量子比特的微波光声量子态的制备与探测
- 批准号:
- 批准年份:2023
- 资助金额:290 万元
- 项目类别:
基于超导量子比特的微波光声量子态的制备与探测
- 批准号:92365209
- 批准年份:2023
- 资助金额:290.00 万元
- 项目类别:重大研究计划
超导量子电路中量子态的测量和控制
- 批准号:10975080
- 批准年份:2009
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}