[发明专利]一种二能级系统中高保真布居数反转的绝热捷径方法在审
申请号: | 201910306592.2 | 申请日: | 2019-04-17 |
公开(公告)号: | CN110120799A | 公开(公告)日: | 2019-08-13 |
发明(设计)人: | 班玥;周俊;陈玺 | 申请(专利权)人: | 上海大学 |
主分类号: | H03K5/26 | 分类号: | H03K5/26;G06N10/00;G06F17/13;G06F17/15 |
代理公司: | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人: | 陆聪明 |
地址: | 200444*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 能级系统 反转 脉冲信号 高保真 绝热 保真度 捷径 含时薛定谔方程 波发生器 逆向求解 频率失谐 相位噪声 相干 构建 量子 | ||
1.一种二能级系统中高保真布居数反转的绝热捷径方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.在一个二能级系统中,采用基于Lewis-Riesenfeld量子不变量的反控制方法,逆向求解薛定谔方程:
二能级系统哈密顿量为:
其中Δ和Ω分别是含时失谐与拉比频率;哈密顿量本征态满足H(t)|ψ±(t)>=ε±(t)|ψ±(t)>,定义该体系下一组正交基矢则哈密顿量瞬时本征向量表示为:
对于这样的二能级系统,根据动力学不变量条件,得到以下微分方程:
其中,θ和β分别为布洛赫球上极角和方位角;为了使哈密顿量的瞬时本征态从初态t=0时的|1>反转到末态t=tf时的|2>,使用多项式或者其他函数拟合出满足边界条件的θ和β,从而根据哈密顿量系统微分方程反解出Δ和Ω;
b.将步骤a中得到的Δ和Ω输入到任意波发生器中,生成具有上述步骤中得到的相位和振幅的脉冲信号;
c.将步骤b中生成的脉冲信号施加到砷化镓/砷化镓铝异质结晶圆的电极上,脉冲信号与半导体量子点相互作用实现布居数的反转。
2.根据权利要求1所述的二能级系统中高保真布居数反转的绝热捷径方法,其特征在于,在所述步骤a中,为了使哈密顿量初态处于|1>,末态时完成反转处于|2>,必须满足边界条件:θ(0)=0,θ(tf)=π。
3.根据权利要求1所述的二能级系统中高保真布居数反转的绝热捷径方法,其特征在于,为了使哈密顿量能够平稳的由初态反转到末态,并得到稳定的本征态,还需满足边界条件:
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