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量子信息学是量子力学和信息科学结合的产物,它的研究领域主要包括量子密码术、量子计算和量子通讯等几个方面。量子纠缠态是基本的物理资源,纠缠动力学是研究纠缠的一个重要方面,纠缠动力学的研究有助于人们从动态上把握量子纠缠在量子信息应用中的状态。本文研究超导电荷量子比特与腔场相互作用系统中的纠缠演化行为及量子逻辑门的实现问题,考察超导电荷量子比特的初态、腔场光子数以及耗散对系统不同两部分割纠缠演化行为的影响,寻找同时实现n个SWAP门的方案。其主要内容包括: 第一章简要阐述量子纠缠和量子计算的基本概念和基本理论,包括量子纠缠态的提出、定义和性质,量子纠缠的度量以及SWAP门的研究现状。 第二章利用共生纠缠度(Concurrence)量度纠缠的方法,研究了三个超导电荷量子比特与腔场耦合系统的纠缠演化特性。结果表明:整个系统不同两部分割共生纠缠度的平方与三个超导电荷量子比特的初态、以及腔场的光子数有关。 第三章利用Square Concurrence方法研究了耗散情况下三个超导电荷量子比特与腔场耦合系统的纠缠动力学问题,结果表明:当其它相关参数不变时,整个系统不同两部分割共生纠缠度平方的峰值随着腔衰减率的增大而减小,而其周期不随衰减率变化。 第四章首先介绍两个SWAP门的实现,接着提出一种同时实现n个SWAP的方案,通过分析现有的实验数据表明此方案的可行性。 第五章对全文进行了总结和展望。