超导量子比特设计、制备与宏观量子特性研究

近年来，随着以量子态为基础的量子信息科学的发展，实现量子信息的传送、处理以及数据计算正在成为人们共同努力的方向。特别是为实现量子计算，必须对适当的量子力学体系中相干的动力学过程进行人为的控制，这一量子态工程已成为现代信息学中一个重要的研究领域。超导量子比特是固态电路，因此可以集成，结构可以进行设计，是目前最有可能成为实用的量子比特实体。本课题拟进行超导量子比特的结构电路与器件设计、制备工艺设计、电路参数与系统量子状态的关联等方面研究工作，从实验表征方面开展超导量子比特宏观量子现象的研究。具体的研究内容有以下几方面：超导约瑟夫森隧道结构成量子比特的设计；结的势垒中两能级状态分析；超导结的材料、制备工艺、电路结构与宏观量子特性的关联；环境噪声对超导电荷量子比特系统量子态的影响；改善宏观量子特性的可能途径。