Συντάχθηκε 25-02-2017 11:49
από Dimitrios Angelakis
Email συντάκτη: daggelakis<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
27-02-2017 17:56
Ιδιότητα: ΔΕΠ ΗΜΜΥ.
Παρουσίαση εργασίας ΜΔΕ, Μ. Τσαφάντακη, Πρώην Γενικό Τμήμα, Πολυτεχνείο Κρήτης,
Τίτλος: Κβαντική Ηλεκτροδυναμική Υπεραγώγιμων Κυκλωμάτων και Εφαρμογές στην Κβαντική Πληροφορία
Τρίτη 28 Φεβρουαρίου 2017, 9:30πμ
Αίθουσα Μ4101 (Κτίρια ΜΗΧΟΠ),
Εξεταστική Επιτροπή
Επ. Καθ. Δημήτρης Αγγελάκης, Σχολή ΗΜΜΥ, ΠΚ (επιβλέπων)
Καθ. Δημοσθένης Έλληνας, Σχολή ΗΜΜΥ, ΠΚ
Καθ. Διoνύσης Χριστόπουλος, Σχολή ΜΗΧΟΠ, ΠΚ
Περίληψη
Σε αυτή τη διπλωματική διατριβή ΜΔΕ, μελετούμε τα βασικά στοιχεία της υλοποίησης κβαντικών υπολογισμών σε κβαντικά υπεραγώγιμα κυκλώματα.
Αφού παρουσιάσουμε τις βασικές έννοιες των κβαντοδυφίων και των κβαντικών πυλών σε χώρους Hilbert προχωρούμε σε μια ανασκόπηση των βασικών αλγορίθμων του πεδίου της Κβαντικής Επεξεργασίας Πληροφορίας. Μεταξύ αυτών περιγράφουμε διεξοδικά τους αλγόριθμους Deutch και Deutch-Josza όπως και το αλγόριθμο αναζήτησης σε μια βάση δεδομένων του Grover.
Στο δεύτερο μέρος, περνάμε στο κομμάτι της υλοποίησης κβαντικών υπολογισμών σε πραγματικά κβαντικά συστήματα. Αφού κάνουμε μια ανασκόπηση των σύγχρονων κβαντικών τεχνολογιών υλοποίησης βασισμένων σε ψυχρά ιόντα, NMR και συστήματα cavity QED, αναλύουμε σε βάθος τα κβαντικά υπεραγώγιμα κυκλώματα. Στο κομμάτι αυτό πρώτα περιγράφουμε την κβάντωση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος LC και κατόπιν κάνουμε ανασκόπηση των βασικών στοιχείων της θεωρίας της υπεραγωγιμότας. Εδώ αναλύουμε διεξοδικά τον μηχανισμό γένεσης και μεταφοράς των Cooper pairs σε υπεραγωγούς και της επαφής Josephson. Έχοντας έχουμε περιγράψει την βασική λειτουργία της επαφής Josephson σε κβαντικό επίπεδο πέρα απο την ημικλασική προσεγγίση, προχωρούμε στην περιγραφή και μελέτη των βασικών υπεραγωγιμών κβαντοδυφίων βασισμένων σε κβάντωση φορτίου, φάσης και μαγνητική ροής. Ειδικά για κβαντοδυφίο φορτίου, γνωστό και ως Cooper pair box, μελετούμε αναλυτικά όλες τις περιοχές λειτουργίας σε συνάρτηση με τις απαιτήσεις για την δημιουργία αποτελεσματικών κβαντικών πυλών, αναδεικνύοντας τις βέλτιστες περιοχές υλοποίησης. Κλείνουμε περιγράφοντας κβαντικά κυκλώματα για υλοποίηση κβαντικών πυλών σε δύο κβαντοδυφία βασισμένα είτε σε σύζευξη μέσω κοινού κβαντικού πυκνωτή είτε μέσω κοινού κβαντικού πηνίου.
