容错量子信息处理的兼容方案及其物理集成特性研究

物理上实现量子信息处理的关键问题是要克服环境噪声引起的退相干以及物理系统集成化的困难。当前研究表明，现有的容错方法，包括量子纠错方案、无消相干子空间编码方案、动力学退耦合操纵模式以及几何操纵模式等，可以分别对某些类型的噪声具有容错能力。本项目依据现有研究成果以及发展态势分析，提出进一步建构多方位容错量子信息处理的兼容方案以及相关物理集成特性的研究，主要涉及以下研究内容：1.建构离子阱系统振子辅助几何量子门在无消相干编码子空间的兼容实现方案，并进一步探讨具体物理模型的集成特性；2.高维度体系平行输运行为有关的Aharonov-Anandan量子位相操纵模式的容错特点及与其它方案的兼容性，主要将研究量子光学多能级原子系统与核磁共振系统的物理方案；3.有关开放量子系统纠缠动力学以及量子相干性反馈控制的理论研究，探讨利用量子反馈控制实现在耗散机制下量子逻辑门操纵相干性（或门保真度）保持的物理条件。