终检评审通过 创新训练 140物理学 理论研究-理学基础国家级

半导体量子点与光学微腔耦合系统是一种固态杂化系统，其中量子点中的剩余电子自旋可用于量子信息的存储和处理，在量子通信、量子计算、量子器件等领域具有广泛的应用前景；另一方面，单光子具有高速传输和低噪声特性，并具有多个可编码量子比特的自由度，是量子信息的优良载体。本项目拟利用半导体量子点与光学微腔耦合系统，基于微腔辅助下的光子-量子点的相干相互作用，并结合单光子的多自由度特性，研究提出新的光子三比特量子Toffoli门和Fredkin门的理论方案。与已有的方案相比，本项目研究将在量子信息编码、量子线路设计思想、物理原理等方面有所创新，使得新方案能在资源消耗、抗噪声、实验复杂性等方面有所改进，并在现有的实验条件下具有较高的实验可行性。