基于约色夫森效应的宏观量子信息处理

约瑟夫森(Josephson)效应作为一种宏观量子现象,在超导系统中的存在已是众所周知的事实．在最近的玻色-爱因斯坦凝聚系统的实验中也观测到了类似的现象. 在极低的温度下,与这种效应相关的宏观量子相干可以保持,因而可作为在宏观水平上检验量子力学基本原理和研究量子信息处理的有效平台..在以前工作的基础上,我们将进一步地研究利用这些宏观量子相干效应来表征相应的固体量子比特，并研究它们之间各种可能的耦合方法；设计实验上可行的基本量子逻辑门操作的实现方案，在几个量子比特水平上对典型量子算法的物理实现进行模拟.研究对这些系统中宏观量子态进行操纵和测量表征的有效方法，进而为实验上检验量子力学中的某些基本问题，如量子非局域性和量子态非破坏性测量等提供新的方法。.本项目的研究，将有助于理解凝聚态系统中基于Josephson效应的宏观量子相干现象的基本性质，并为在宏观水平上实现量子信息处理提供理论依据。