In the recent years remarkable progression has been made in the field of quantum information science. But the practicability of quantum information technology (QIT) still be confronted with many difficulties.The main difficulty and the key to the practicability of QIT is to develop effective and scalable devices for quantum information processing (QIP).To meet the requirements of the practicability,the program is to explore the application of surface plasmons (SPs)in the field of quantum information, and to develop the new method and devices based on the SPs for QIP. Based on the SPs in the nanostructure of metal, to research the physical implementation of QIP is the distingushing feasure of our porgram. We want to understand the physical mechanism of interaction between photon and quantum electron system in the effect of the surface plasmons, and investigate the evolution and transmission features of quantum states in the surface plasmon effect. With the assistant of surface plasmons as the information carrier and channel,the storage,transmission and operation of quantum information will be researched, and the effect of surface plasmon with different micro- and nanostructure of metal on quantum information processing will be discussed. The investigation maybe help to find the best material and nanostructure of metal for the development of the efficient quantum device, and to explore the effective and reliable channel for the physical implementation and practicablity of quantum communication and quantum computation.
最近几年,量子信息科学已经取得令人瞩目的进展,但量子信息技术的实用化仍面临着很多困难,发展高效可扩展的量子信息处理器件是量子信息技术实用化的关键和主要困难。 从量子信息技术实用化需求出发,探索表面等离激元效应在量子信息领域的应用,发展基于表面等离激元效应的量子信息处理新方法和新器件是本项目的主要研究内容。结合金属纳米结构的表面等离激元,研究量子信息处理的物理实现是本项目的特色之处。 我们将探明表面等离激元效应中光子与量子电子系统相互作用的物理机制,研究量子态在表面等离激元效应中演化、传输的特性,探索以表面等离激元为量子信息传输的载体和通道,实现表面等离激元辅助的量子信息存储、传输和操作过程,并讨论不同金属微纳米结构的表面等离激元对量子信息处理过程的影响,为开发高效量子器件寻找最佳的材料和金属微纳米结构,为量子通信和量子计算的物理实现和实用化,寻找有效可靠的途径。
最近几年,量子信息技术进入实用化阶段,发展高效可扩展的量子信息处理器件和量子网络是量子信息技术实用化的关键。 本项目从量子信息技术实用化需求出发,探索表面等离激元、金刚石NV色心和微腔等微纳结构在在量子信息领域的应用,发展量子信息处理新方法和新技术。在表面等离激元方面,我们研究了微纳米人工结构下Fano共振等特性,提出了基于Fano共振和双共振模的表面等离激元纳米传感器方案。我们还提出了基于微腔、金刚石NV色心和量子点等微纳结构耦合系统的量子信息和量子纠缠存储、操作和纯化方案,以及W态制备和量子网络等方案。我们还研究了量子通信中量子秘密共享,给出了单光子秘密共享的优化方案。希望这些研究能为量子信息、量子通信和量子计算的物理实现和实用化提供更优化的载体和方案.
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数据更新时间:2023-05-31
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