5188

5188

دوران الخواه كيوبيت در محاسبه ي كوانتومي

كارشناسي ارشد

فيزيك - اتمي مولكولي

آبان 1383

1383

دكتر مهدي اسماعيل زاده

علي طايفه رضا خاني

15

بيت كوانتومي و گيت كوانتومي از اولين مفاهيم مورد استفاده براي انجام محاسبه ي كوانتومي مي باشند .تمام محاسبه هاي كوانتومي را مي توان با تاثير يك گيت جهان شمول كه بر دو كيوبيت اثر مي كند و گيت هاي تك كيوبيتي انجام داد .در اين پايان نامه به بررسي كلي ترين عمل قابل انجام بر يك كيوبيت يعني دوران آن پرداخته شده است .دوران دل خواه يك كيوبيت به معناي وجود گيت هاي تك كيوبيتي است كه در انجام محاسبه هاي كوانتومي نقش بسزايي دارند .براي اين منظور با استفاده از الكتروديناميك كوانتومي كاواك و مدل double − Λ به بررسي برهم كنش اتم با ميدان خارجي مي پردازيم .با استفاده از دو پالس ليزر پيوسته حالت ابتدايي كيوبيت را فراهم مي كنيم و سپس با به كار بردن دو پالس گاؤسي به بررسي حالت كيوبيت مي پردازيم .مشاهده مي شود كه با كنترل پارامترهاي پالس ها مثل پارامتر واكوكي ،نسبت دامنه ها ،فاز نسبي و زمان جدايي پالس ها و نسبت پارامتر واكوكي به دامنه ي پالس ها مي توان انجام دوران دل خواه كيوبيت را به خوبي كنترل كرد و عملا كنترل سيستم هاي كوانتومي را به دست گرفت .علاوه بر اين ،دوران دل خواه كيوبيت را تحت تاثير يك نوفه ي گاؤسي و نيز با وجود خطاي آزمايشگاهي كه به منظور سادگي به صورت انحراف از گاؤسي بودن يك از پالس ها در نظر گرفته ايم .بررسي نموده و مشاهده كرده ايم كه حضور يك نوفه ي گاؤسي درانجام دوران دل خواه كيوبيت هيچ تاثيري ندارد درحالي كه كنترل انحراف از گاؤسي بودن پالس ها در انجام دوران دل خواه كيوبيت بسيار اهميت دارد به گونه اي كه مقادير بسيار بزرگ خطا در اندازه گيري پارامترهاي پالس هاي گاؤسي منجر به نتايج غير قابل قبول درانجام محاسبه هاي كوانتومي مي گردد .درانتها با به كاربردن پالس گاؤسي با دو قله به بررسي دوران دل خواه كيوبيت پرداخته شده و مشاهده شده است كه در اين حالت نيز كنترل سيستم هاي كوانتومي با استفاده از پارامترهاي پالس ها به خوبي امكان پذير است .