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。本项目研究极强耦合条件下电路QED系统中的量子信息处理,主要包括极强耦合条件下实现两超导量子比特超快控制相位门和iSWAP门以及超导量子比特纠缠态的制备和可控耦合。研究了由超导电荷量子比特和磁通量子比特通过大约瑟夫森结耦合的物理模型中的纠缠特性,研究了该方案中电荷比特和磁通比特的最大纠缠态的制备和保持,给出了方案在实验上的可行性参数,结果显示可制备宏观爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)态和实现快速纠缠过程。研究了两超导电荷量子比特与压缩相干态相互作用的纠缠特性。研究结果对于理解和发展宏观量子纠缠、量子非定域性等量子力学基本原理具有重要的理论意义。 2100433B