由于超导量子比特大的偶极矩和固态腔小的腔模体积，电路量子电动力学(QED)系统中的耦合强度可以达到与玻色子频率可比拟甚至大于的程度。在这一极强耦合参数范围，传统的旋波近似不再适用，系统展现出一种新的物理图像。本项目拟研究极强耦合条件下电路QED系统中的量子信息处理。利用广义旋波近似和Van Vleck微扰理论等方法研究多个超导量子比特与传输线腔的极强耦合，利用光刻技术和外加驱动场技术控制超导量子比特与传输线腔相互作用，制备多比特纠缠态。通过对超导量子比特、传输线腔以及外加驱动场的控制，实现多个超导量子比特间的可控耦合。研究极强耦合条件下实现两比特超快量子逻辑门的方案，给出方案在实验上的可行性参数。本项目拟从理论上给出多个超导量子比特极强耦合模型系统的解析解，并将这些解析解用于构造超快量子逻辑门、制备纠缠态，实现超快的量子信息处理。本项目的研究内容具有重要的理论意义和潜在的应用价值。
