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梯度应变对钛酸钡薄膜介电行为的影响与量子操作的实现

胡晓亮  
【摘要】:铁电材料薄膜在动态随机存储器、光电子器件和非挥发存储器等领域具有广阔的应用前景,是目前国际上倍受关注的功能材料。本文以典型的钙钛矿铁电体BaTiO_3为例,应用修正的Landau-Devonshire理论,同时考虑到了膜中应变随位置的变化,基于Pertsev热力学理论分析了的BaTiO_3薄膜介电常数随温度的变化情况。发现衬底与膜间热膨胀系数差、膜的沉积温度都显著的影响BaTiO 3薄膜介电常数的值及其峰值温度,计算结果与实验数据较好地吻合。 随着量子计算和量子信息的日益发展,设计强大而有效的量子逻辑门越来越显得非常重要。同时,量子计算通用门组的研究也大大简化了量子计算机的物理实现。 本文后半部分工作考虑了由超导量子干涉电路(SQUID)构成的三脚型人工原子,利用共振激光脉冲获得几何相位门。阐明了量子态几何相位的形成,其变化可由三束激光脉冲波形、相对强度及其相位来控制。同时,基于几何相位,给出了实现单量子比特门、Hadamard门和两量子比特受控非门的方案。


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