-
شماره ركورد
28909
-
پديد آورنده
كامران صالحيان متي كلائي
-
عنوان
محاسبه اثر نويز فاز و انحراف آلن بر روي كيوبيت
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي برق-مخابرات ميدان و موج
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/06/21
-
استاد راهنما
دكتر مجيد طيراني
-
استاد مشاور
دكتر بابك زارع رمشتي
-
دانشكده
مهندسي برق
-
چكيده
هدف از اين پژوهش بررسي و محاسبه اثر نويز فاز نوسانگر تحريك، بر روي بيت هاي كوانتومي )كيوبيت(
هست. در ابتدا به بررسي تفاوت بيت هاي كالسيك با بيت هاي كوانتومي مي پردازيم و كره اي به نام كره
بالخ كه نگاشت بيت هاي كوانتومي بر روي آن هست را معرفي مي كنيم. حالت هاي مختلف كوانتومي معادل
چرخش حول اين كره هست. در قسمت بعد به مفاهيم استفاده شده و نحوه كاركرد گيت هاي كوانتومي
مختلف خواهيم پرداخت. سپس به نحوه تحقق و پياده سازي كيوبيت ها مي پردازيم، يكي از گزينه هاي
مناسب جهت پياده س ازي كيوبيت ها استفاده از مدارها و تحريك هاي مايكرويوو در دماهاي پايين هست. مي
توان نشان داد كه با استفاده از تحريك هاي ايده آل مايكرويوو گيت هاي مختلف كوانتومي را مي توان پياده
سازي كرد. در صورتي كه نويز از محيط به سامانه اضافه شود باعث عدم كاركرد مناسب ساختار خواهد شد.
در اين پژوهش ابتدا به بررسي اثر نويز محيط و همچنين نويز فاز تحريك بر روي كيوبيت مي پردازيم و نشان
مي دهيم كه اين نويز ها باعث ايجاد چرخش ناخواسته حول محور z و حول محورهاي x و y خواهند شد.
سپس اثر نويز فاز را محاسبه مي كنيم و معياري مناسب جهت ارزيابي نويز فاز براي محاسبات كوانتومي ارائه
مي دهيم. سپس براي دو كيوبيت كه به وسيله يك خازن بهم كوپل شدند محاسبات را انجام مي دهيم و
معيار معرفي شده را براي هر كيوبيت، باز تعريف مي كنيم و نشان مي دهيم كه معيار معرفي شده به ميزان
1 شباهت يا همبستگي
بين طي ف توان نويز هر كدام از كيوبيت ها وابسته هست. سپس انحراف آلن )واريانس
2 دو نمونه اي( را تعريف كرده و آن را محاسبه مي كنيم و نشان مي دهيم كه با گذشت زمان، انحراف آلن
و
چگالي طيف توان توام نويز ها چگونه تغيير خواهند كرد و چه تاثيري بر محاسبات كوانتومي دارد. در انتها
جمع بندي از مطالب گفته شده خواهيم داشت و پيشنهادات را در جهت بهبود و ادامه كار، ارائه خواهيم كرد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/08/02
-
عنوان به انگليسي
Calculation Phase Noise and Allen Deviation of Qubit
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
كامران صالحيان متي كلايي
-
چكيده به لاتين
The purpose of this research is to investigate and calculate the effect of excitation oscillator
phase noise on quantum bits (qubits). First, we examine the difference between classical bits
and quantum bits and introduce a sphere called the Bloch sphere on which quantum bits are
mapped. Different quantum states are equivalent to rotating around this sphere. In the next part,
we will discuss the concepts used and how different quantum gates work. Then we discuss how
to realize and implement qubits, one of the suitable options for implementing qubits is to use
microwave circuits and excitations at low temperatures. It can be shown that different quantum
gates can be implemented using ideal microwave excitations. If noise from the environment is
added to the system, it will cause the structure to not function properly. In this research, we
first examine the effect of ambient noise and excitation phase noise on the qubit and show that
these noises will cause unwanted rotation around the z axis and around the x and y axes. Then
we calculate the effect of phase noise and provide a suitable criterion for evaluating phase noise
for quantum computing. Then we perform calculations for two qubits that are coupled by a
capacitor and redefine the introduced criterion for each qubit and show that the introduced
criterion is the degree of similarity or correlation between the noise power spectrum of each of
the qubits are dependent. Then we define the Allen deviation (two-sample variance) and
calculate it and show how the Allen deviation and the power spectrum density of noises will
change over time and what effect it has on quantum computations. At the end, we will have a
summary of what was said and we will provide suggestions for improvement and continuation
of the work.
-
كليدواژه هاي فارسي
كيوبيت , كره بلاخ , كيوبيت هاي ابررسانا , اثر نويز فاز بر روي كيوبيت , كنترل كيوبيت , انحراف آلن
-
كليدواژه هاي لاتين
Qubit , Bloch sphere , Superconducting qubits , The effect of phase noise on qubits , Qubit control , Allan deviation
-
Author
Kamran Salehian
-
SuperVisor
Dr. Majid Tayarani
-
لينک به اين مدرک :