1、最近幾十年來，量子力學和信息科學的發(fā)展為信息時代提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。新興起的量子計算和量子信息處理受到了世界各國的高度關注。目前提出的實現(xiàn)量子計算機的眾多物理體系中，基于超導量子比特的腔QED方案被認為是實現(xiàn)量子計算機比較有希望的物理體系之一。實現(xiàn)量子計算的關鍵任務是要實現(xiàn)各種量子邏輯門，使得量子邏輯門的實現(xiàn)成為了科研者所關注的重要方面之一。因此，從這個角度出發(fā)，本文主要探討了多個腔耦合系統(tǒng)的動力學特性和單模腔場與超導比特耦合系統(tǒng)實現(xiàn)

2、邏輯門的方法。其主要內容包括：
　　第一章介紹了幾種常見的量子計算機實現(xiàn)方案的研究現(xiàn)狀、各種量子邏輯門的基本知識，介紹了腔QED與超導比特系統(tǒng)實現(xiàn)量子計算的研究歷史和研究現(xiàn)狀。
　　第二章研究了每個腔中含有一個兩能級比特的雙腔耦合系統(tǒng)的量子動力學特性。運用拉普拉斯變換解出了系統(tǒng)的精確動力學解。在一般條件下，這個精確解表現(xiàn)的很復雜，沒有很好的反映系統(tǒng)的動力學特性。但是，在幾種極限條件下，我們得到了比較簡單的近似解。然而這些近似

3、解都很清晰的反映了系統(tǒng)在個條件下的動力學特性，體現(xiàn)了系統(tǒng)每部分之間的各種相互作用狀態(tài)，直觀的描述了系統(tǒng)量子態(tài)的變換過程。
　　第三章研究了腔QED中利用超導量子干涉儀實現(xiàn)量子邏輯門的方法。求出了超導比特與單模腔場耦合以及受到外加控制微波脈沖驅動的量子態(tài)演化關系式，設計了Toffoli門和控制相位門的實現(xiàn)方案。并且，根據現(xiàn)有的實驗參數(shù)分析了方案的實驗可行性。
　　第四章研究了含有多個三能級量子比特的單模耦合腔系統(tǒng)，提出了兩種可