宏观共振隧穿的新进展及其在量子信息处理中的应用

摘要：

从量子力学诞生以来,关于宏观物体的运动是否遵循量子力学的辩论就一直没有停止过.上世纪八十年代初期以来,一系列在约瑟夫森结和超导最子干涉器件(SQUID)中观测到的实验结果,包括相位和磁通的宏观量子隧穿,能级量子化,宏观共振隧穿,和在微波驱动下的相干动力学过程对认为宏观物体的运动在满足一定条件下同样遵循量子力学规律的观点提供了强有力的实验证据.在众多已观察到的宏观量子现象中,宏观共振隧穿结合了能级分立和隧穿这两个最具特征的量子现象.由于宏观共振隧穿的观测无需使用高频电磁波激发,这就避免了实验结果也可以用经典物理解释的可能,所以在一个系统中观测到宏观共振隧穿可以说是展示该系统的量子属性的最有力证据.本文讨论近年来从理论和实验两方面理解耗散和磁通噪声对类似SQUID的双势阱系统宏观共振隧穿率和谱线形状的影响.评述宏观共振隧穿谱的测量在探寻、理解、克服超导磁通量子比特中的退相干机制并最终实现规模化量子计算方面的应用.

关键词：量子、宏观量子现象、约瑟夫森结、超导量子干涉器件、共振隧穿、耗散、磁通噪声、磁通量子比特、量子计算

所属期刊栏目：29

分类号：O57(原子核物理学、高能物理学)

资助基金：国家自然科学基金DMR-0325551

在线出版日期：2009-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：166-180