弗兰克-康登效应在离子阱量子信息处理中的应用研究

项目名称： 弗兰克-康登效应在离子阱量子信息处理中的应用研究

项目编号： No.11404396

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 胡艳敏

作者单位： 中国民航大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 本课题旨在研究线性离子阱中离子的弗兰克-康登效应及其在量子信息处理中的应用。基于弗兰克-康登原理，在梯度磁场作用下利用自旋相关势引起的离子振动跃迁波函数的叠加来探求囚禁离子的弗兰克-康登物理。将结合实验装置中梯度磁场等参数的数值，设计实验方案。具体研究内容如下：通过数值求解系统的主方程，利用离子振动跃迁波函数的叠加演化，一方面引入绝热通道微波脉冲借助弗兰克-康登阻塞开展对囚禁离子的3D边带冷却工作；另一方面讨论弗兰克-康登效应在量子态操控方面的应用，包括：考虑系统的演化如何通过控制振动态来操控离子；讨论不同实验参数下实验误差对弗兰克-康登效应的影响；研究如何利用振动波函数的叠加进行量子态操控。本课题着眼于理论结合实验进行，将不仅有助于深化我们对弗兰克-康登原理本身的认识，而且也为研究复杂体系的弗兰克-康登物理提供理论参考。

中文关键词： 弗兰克-康登效应；囚禁离子；自发辐射；量子态操控；

英文摘要： The purpose of this project is to study Franck-Condon effect and its application in linear trapped-ion quantum information processing. Based on Franck-Condon principle, ionic Franck-Condon physics is explored with the superposition of vibrational wave fun

英文关键词： Franck-Condon effect；trapped ions；spontaneous emission；manipulation of quantum states；