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量子信息与计算是在量子力学和现代信息技术的基础上发展起来的一门新兴的学科。量子信息的保密性与量子计算机的运算速度是经典的信息传递和经典计算机无法比拟的。由于量子纠缠是量子信息和量子计算的运作资源,因此对于如何制备稳定的纠缠态便成为这门学科的基础研究课题。
本文主要是在如何有效的制备纠缠态及相关问题上进行了一些研究和讨论。第二章,简要介绍量子计算机的制作原理,各种制作量子比特的方案和优缺点以及量子计算机的研究进展。第三章和第四章是本人研究的主要内容。在第三章中,以制备量子比特的两个自旋量子点模型作为我们的研究方案,深入研究了两个量子点的哈密顿量在四个贝尔基下,体系从非纠缠态跃迁到自旋平行的纠缠态的过程和方法,我们着重讨论了绝热解和精确解在制备的纠缠态时,各个态的几率随时间演化的相同点与区别,同时提出了精确解的图形更能准确的反映体系的状态;根据wootters所定义的纠缠度,以两例子体系为模型计算了该体系的纠缠度,在纠缠度的角度分析了制备纠缠态的可靠性。第四节,我们提出了用极化矢量在Bloch上的运动效果来描述态从非纠缠态演变到纠缠态,这样我们更方便直观的了解到纠缠态的演变过程;在此节最后我们也着重讨论了绝热定理与绝热条件的区别,分析了我们所讨论的模型是满足绝热定理和绝热条件的运用的;同时我们也计算了磁场的各个参数对于制备纠缠态的影响以及与绝热条件的关系。