شماره راهنما :
2217 دكتري
پديد آورنده :
يزدي، ناهيد
عنوان :
ايجاد شبكه‌ي درهمتنيده از مدهاي بوزوني به واسطه‌ي سيستم‌هاي دو ترازي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 107ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
درهمتنيدگي , حالت خوشه‌اي , سيستم دو ترازي
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/04/17
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/04/23
چكيده فارسي :
در اين پايان‌نامه، بر روي طرحي تمركز مي‌كنيم كه در آن سه مد مكانيكي با ضريب كيفيت بالا از يك تك لايه غشايي هگزاگونال بورونيترايد ( (hBN با يك نقص اسپيني موجود در غشاء كه به طور اپتيكي قابل دسترس است،از طريق برهمكنش ميدان مغناطيسي جفت مي‌شوند. نشان مي‌دهيم كه اين جفت‌شدگي يك برهمكنش مؤثر فونون-فونون را در رژيم پراكنده و تحت ميدان مغناطيسي مناسب و مدولاسيون مايكروويو القا مي‌كند. معادلات حركت لانژوين-هايزنبرگ را براي مدهاي ارتعاشي جهت تجزيه و تحليل رژيم پارامتري بهينه كه دستيابي به يك سيستم فيزيكي پايدار را امكان پذير مي‌كند، استخراج مي‌كنيم. همچنين تأثير قدرت جفت‌شدگي بر خلوص و درهمتنيدگي را بررسي مي كنيم. نتايج نشان مي‌دهد كه درهمتنيدگي حالت پايدار دوجزيي و سه‌جزيي اصيل بين مدهاي مختلف ارتعاشي hBN ممكن است در طيف گسترده‌اي از پارامترهاي تجربي به دست آيد. اين مطالعه اين پتانسيل را دارد كه مقياس‌پذيري را براي توليد حالت‌هاي خوشه‌اي متغير-پيوسته دو بعدي براي محاسبات كوانتومي جهان‌شمول پياده‌سازي كند.
در دومين مطالعه طرحي را معرفي خواهيم كرد و نشان مي‌دهيم كه مجموعه‌اي از كيوبيت‌هاي مدوله‌شده چند رنگي همراه با اتلاف را مي‌توان براي توليد حالت‌هاي گاوسي دلخواه از يك مجموعه‌ي با N مد بوزوني به روش مهندسي اتلاف ، استفاده كرد.
ايده ما به ويژه براي معماري مدارهاي ابررسانا مناسب است كه در آن تمام موارد لازم از نظر آزمايشگاهي در دسترس هستند.
توليد چنين حالت‌هاي گاوسي چند مدي براي كاربردهاي فراواني ضرورت دارند كه مهم‌ترين آن‌ها محاسبات كوانتومي برپايه اندازه‌گيري هستند.
اين كار بر اين اساس است كه چگونه از طريق سرد سازي و ليزينگ مي‌توان حالت‌هاي تك مدي و دومدي چلانده توليد كرد. در اينجا نياز به توجه خاصي نسبت به تعميم اين پيشنهاد به تعداد زيادي مدهاي بوزوني است، كه ما در اين باره كه چگونه به اين محدوديت‌هاغلبه كنيم بحث خواهيم كرد. براي تصويرسازي بهتر، دو مثال از خانواده حالت‌هاي گاوسي شامل حالت خوشه‌اي و حالت GHZ را استفاده خواهيم كرد كه اين اجازه را مي‌دهد تا نشان دهيم كه استفاده از N كيوبيت اتلافي براي سردسازي زنجيره‌ي بوزوني از N مد به هر حالت گاوسي دلخواه امكان پذير است.
چكيده انگليسي :
In this thesis, we focus on schemes in which three high-quality-factor mechanical modes of a hexagonal Boron Nitride (hBN) membrane monolayer are coupled to a common optically addressable spin defect present in the membrane via magnetic field interaction. We show that this coupling induces an effective phonon-phonon interaction in the dispersive regime under appropriate magnetic field and microwave modulation. We derive the Langevin-Heisenberg equations of motion for vibrational modes to analyze optimal parameter regimes for achieving a physically stable system. We also investigate the effect of coupling strength on purity and entanglement. Our results demonstrate that bipartite and genuinely tripartite steady-state entanglement between different vibrational modes of hBN may be achieved over a broad spectrum of experimental parameters. This study has the potential to enable scalability for the generation of two-dimensional continuous-variable cluster states for universal quantum computation.
As a second study, we show that a collection of lossy multichromatic modulated qubits can be used to dissipatively engineer arbitrary Gaussian states of a set of bosonic modes. Our ideas are especially suited to superconducting-circuit architectures, where all the required ingredients are experimentally available. The generation of such multimode Gaussian states is necessary for many applications, most notably measurement-based quantum computation.
استاد راهنما :
وحيد سالاري , مهدي صامتي
استاد مشاور :
فرهاد فضيله
استاد داور :
بهروز ميرزا , حميدرضا محمدي , علي اسديان
