量子逻辑门的核磁共振实现_第1页
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文档简介

1、量子逻辑门的核磁共振实现 大学物理研究性实验1：序言2：基本原理3：实验过程及结果分析 4：附录试验的样品为标准的氯仿 试剂（溶于丙酮溶剂).且由于 是没有信号的，我们用化学方法将试剂中的C元素标记为记C为1核，H为2核，自旋均为1/2(1)理论基础：(a)CNOT门的定义： |00态|00态 |10态|10态 |01态|11态 |11态|01态(b)Bloch球：(c)塞曼分裂： Hamiltonian：旋转坐标系中：(2)初态制备：所有的操作都只能对纯态进行操作，制备|00纯态的脉冲序列设计如下： (3)CNOT门的设计：(a)设计的脉冲序列：CH(b)结果分析:|00态|00态 |00态

2、|00态 C谱|00态|00态 H谱(c)小结：通过对以上谱图的分析，我们可以看出经过脉冲操作后，将 |00态|00态 |10态|10态 |01态|11态 |11态|01态从而实现了CNOT门的逻辑功能。 实验示意图：HHBlack box|0|1H检测 |0or|1yy f(x) xH常函数|0平衡函数|1经black box后探测：平衡函数f(0)=0 f(1)=1f(0)=1 f(1)=0(f)小结：通过上面的分析，我们看到，利用CNOT门和对单量子的操作(Hadamard门)，我们实现了对函数f(x)的判断。(1)有效纯态的制备：(a)热平衡状态的密度矩阵：|00纯态密度矩阵：(b)制

3、备方法：(3)CNOT门的设计：(a)矩阵的表示：经过计算，发现可行的是：得到对应矩阵：得到CNOT脉冲为：相应序列：(d)脉冲序列的编写：根据上面分析得到的脉冲序列，进行脉冲序列的编写(5)脉冲序列的程序：#include #include ;-J_CH-;cnst1=161.3 cnst1=214.5;=90 deg pulses=;-C90 (-2dB)-;p1=13u;-H90 (0dB)-;p2=7u#define C f1#define H f2;-;-C1-H2-1 30m d1pl1:f1 pl2:f2 50u BLKGRAD;-Initial state-(p2*0.67 ph20):Hp16:gp1 500u(p2*0.50 ph20):H1.1655m (p1*2 ph4):C (p2*2 ph4):H1.1655m(p1*2 ph4):C (p2*2 ph4):H;2.331m(p2*0.50 ph23):Hp16:gp2500u;=|00 end =(6)实验仪器介绍：本

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