1、第五章 量子計(jì)算及其光學(xué)實(shí)現(xiàn),,5.1 普適量子門(mén)與量子線路,,,,,,,,,,,one-way computer模型 以上線路模型是經(jīng)典計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)模型，量子計(jì)算有自己的特點(diǎn)，因而有其它計(jì)算模型。 one-way computer首先需要制備特殊的糾纏態(tài)（Graph state），然后只進(jìn)行單比特測(cè)量就可完成量子計(jì)算，也稱基于測(cè)量的量子計(jì)算（measurement-based quantum computation）。,,

2、5.2 量子算法,,幾何表示：,,,,,,5.3 量子計(jì)算的光學(xué)實(shí)現(xiàn),DiVincenzo判據(jù)量子計(jì)算物理實(shí)現(xiàn)的五個(gè)要求：1)有一個(gè)能提供量子比特并可擴(kuò)展的物理系統(tǒng)。2)能把量子比特制備成初始基準(zhǔn)態(tài)。3)消相干時(shí)間長(zhǎng),足以完成量子操作。4)能執(zhí)行普適門(mén)集合中的量子門(mén)操作。5)能對(duì)量子比特進(jìn)行有效的測(cè)量。候選物理系統(tǒng)：1.線性光學(xué)系統(tǒng)（linear optics）2.離子阱（ion trap)3.腔量子電動(dòng)力學(xué)（cavi

3、ty electrodynamics, cavity QED）4.超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)系統(tǒng)（Josephson junction）5.核磁共振系統(tǒng)（NMR）6.量子點(diǎn)系統(tǒng)（quantum dot）,David DiVincenzo,,后來(lái)，有簡(jiǎn)化方案及其偏振編碼版本：,,2.CZ門(mén),通過(guò)兩個(gè)HOM干涉儀和兩個(gè)NS門(mén)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)邏輯比特的受控Z門(mén)操作，成功概率是NS門(mén)成功概率的平方。問(wèn)題研究：試對(duì)該CZ門(mén)的執(zhí)行過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析。3.通向

4、可擴(kuò)展量子計(jì)算機(jī) 直接擴(kuò)展的成功概率隨兩比特門(mén)的數(shù)目指數(shù)衰減。有許多克服該困難的方案。KLM：利用teleportation，將概率性CZ門(mén)的作用歸結(jié)到糾纏態(tài)制備過(guò)程，排除到量子計(jì)算過(guò)程之外。但由于Bell態(tài)測(cè)量在線性光學(xué)下也是概率性的，又通過(guò)改進(jìn)糾纏態(tài)使成功概率漸進(jìn)趨于1，并使用編碼對(duì)傳態(tài)失敗進(jìn)行糾錯(cuò)。簇態(tài)（cluster state ）的one-way computer方案，如Duan的方案。,5.3.2 腔QED,,,