【正文】 ormation technology and quantum mechanics. There are many physical systems being considered to realize quantum information processing and the optical system is the primary one. Qubit and quantum logic gates (also be called quantum logic for short) are one of the fundamental and most important elements of quantum puter, because qubit is basic information carrier and the unit of quantum information deposition, and the process of quantum puter is rely on the implementation of the quantum gates. Furthermore, any one of quantum operation in quantum putation can be disposed into single qubit rotation quantum gates and twoqubit controlled not gates (CNOT gates), thus the single quantum gates and CNOT gates are general gates. In this dissertation, we consider using the horizontal and vertical polarization states as two orthogonal states of qubit, ., ???? 1,0 (? denotes the horizontal polarization state, and ? denotes the vertical polarization state), and using the linear optical elements implement general quantum logic gates. So the quantum puter can be constructed by using polarized photons and linear optical elements. B 關(guān)鍵詞 (35 個(gè) ) horizontal polarization state of photon, vertical polarization state of photon, polarization instrument, singlequbit rotation, twoqubit controlled not gate singlequbit rotation， twoqubit controlled not gate 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 評(píng)審基元 評(píng)審要素 評(píng)審內(nèi)涵 滿分 指導(dǎo)教 師 實(shí)評(píng)分 選題質(zhì)量25% 目的明確 符合要求 選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）綜合訓(xùn)練的目的。而且原則上量子計(jì)算中所有量子門(mén)操作都可以由單比特旋轉(zhuǎn)量子門(mén)和兩量子比特受控非門(mén)組合實(shí)現(xiàn)，因此單比特旋轉(zhuǎn)量子門(mén)和兩量子比特受控非門(mén)通常被稱為普適量子門(mén)。目前進(jìn)行量子信息處理的系統(tǒng)有很多種，其中光學(xué)系統(tǒng)首先系統(tǒng)。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)審表 論文題目 光的偏振在量子計(jì)算中的應(yīng)用 作者姓名 所屬系、專業(yè)、年級(jí) 指導(dǎo)教師 姓名、職稱 字 數(shù) 10000 定稿日期 中 文 摘 要 建立在 20世紀(jì)物理學(xué)支柱之一的量子力學(xué)基礎(chǔ)之上的量子信息學(xué)，是一門(mén)利用微觀粒子的量子力學(xué)原理來(lái)解決經(jīng)典信息學(xué)和經(jīng)典計(jì)算機(jī)所不能解決的問(wèn)題的學(xué)科，量子力學(xué)和信息學(xué)的交叉科學(xué)，主要包括量子通信和量子計(jì)算兩部分。 學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 (八 ) 論文最后定稿前檢查，討論論文答辯相關(guān)事宜。 學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師 簽名： 200 年 月 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 (六 ) 參考文獻(xiàn)和摘要的指導(dǎo)，參考文獻(xiàn)必須有 10 篇（其中包括3篇或 3篇以上的外文參考文獻(xiàn)）且要在文章中引用，摘要必須要 300到 500字且英文摘要沒(méi)有語(yǔ)法和拼寫(xiě)錯(cuò)誤。并對(duì)論文的書(shū)寫(xiě)提出建議 學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 (四 ) 指導(dǎo)論文語(yǔ)句的通順問(wèn)題，避免論文中有錯(cuò)誤和不通順的詞句，公式圖表要編號(hào)，專業(yè)術(shù)語(yǔ)最好要有文獻(xiàn)支持。 學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄 (二 ) 對(duì)搜集的資料和已有的論文思路做具體指導(dǎo)，并給出論文的基本結(jié)構(gòu)，指出寫(xiě)論文格式，并說(shuō)明哪些地方應(yīng)該詳細(xì)介紹，哪些地方可以一筆帶過(guò)。 簽名： 注：此表用于指導(dǎo)教師 在學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）初稿完成后對(duì)學(xué)生執(zhí)行任務(wù)書(shū)情況進(jìn)行中期檢查時(shí)用，由指導(dǎo)教師填寫(xiě)。文中的圖表未按順序標(biāo)明 二、修改意見(jiàn) 繼續(xù)斟酌論文的邏輯性，連貫性，語(yǔ)句的通順性等。公式書(shū)寫(xiě)不規(guī)范，上標(biāo)下標(biāo)有錯(cuò)誤。 論文格式 論文格式不規(guī)范，特別是引用圖形要做序號(hào)標(biāo)記。 2．采取的主要措施 : 嚴(yán)格按照《 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )工作管理辦法》的規(guī)定，根據(jù)本人的具體情況，完成論文的主要措施為 : 1) 密切聯(lián)系畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )指導(dǎo)老師，虛心接受意見(jiàn)和建議，和同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流 .保障畢業(yè)論文的順利完成 . 2) 利用課余時(shí)間到校圖書(shū)館以及網(wǎng)絡(luò)上查找資料，通過(guò)認(rèn)真閱讀參考資料，文獻(xiàn)，結(jié)合自身所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，積極思索，主動(dòng)創(chuàng)新 . 主要參考資料： [1] 周蘭 .量子 信息處理的原理和光學(xué)實(shí)現(xiàn)的研究 [D].博士學(xué)位論文 ,2020. [2] 李承祖 ,黃明球 ,陳平形 ,梁林梅 .量子通信和量子計(jì)算 [M].長(zhǎng)沙 :國(guó)防科技大學(xué)出版社 , 2020. [3] D. F. V. James, et of qubits[J].2020,64:052312. [4] 張登玉 ,劉堂昆 .量子邏輯門(mén)的算符及矩陣表示 [J].光電子 ? 激光 ,1999,10(3): 259. [5] P. W. Shor. Algorithms for Quantum Computation Discretelog and Factoring[J]. In Proceeding of the 35th IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, 1994,20. [6] L. K. Grover. Quantum Mechanics Helps in Searching for a Needle in Haystack[J]. Phys. Rev. Lett., 1997,79: 325. [7] 張阜權(quán) ,孫榮山 ,唐偉國(guó) .光學(xué) [M]. 1994. [8] 姚啟鈞 ,華東師范大興光學(xué)教材編寫(xiě)組 .光學(xué)教程（第三版） [M].北京：高等教育出版社，2020. [9] A. Barenco, et al. Elementary gates for quantum putation[J].Phys. Rev. A,1995, 52(5): 34573463. [10] 張登玉，詹明生 .構(gòu)造量子門(mén)一種簡(jiǎn)易方法 [J].物理學(xué)報(bào) ,1997,46（ 12）： 2344234. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名： B 教研室意見(jiàn)： 簽 名： 年 月 日 開(kāi) 題 報(bào) 告 會(huì) 紀(jì) 要 時(shí)間 地點(diǎn) 與 會(huì) 人 員 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 會(huì)議記錄摘要： 會(huì)議主持人： 記 錄 人： 年 月 日 指導(dǎo)小組意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 系 部 意 見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名 ： 年 月 日 注：此表由學(xué)生本人填寫(xiě)，一式三份，一份留系里存檔，指導(dǎo)老師和本人各保存一份 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 光的偏振在量子計(jì)算中的應(yīng)用 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 別 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 檢查日期 指導(dǎo)教師檢查情況記載及修改意見(jiàn)： 一、檢查情況 整體進(jìn)度 論文初稿已經(jīng)完成，內(nèi)容基本充實(shí)。 5．總結(jié)并展望 激光在量子信息中的應(yīng)用前景。 3．分析一些光學(xué)元件（分束器，偏振器，波片等）對(duì)輸入光子的作用功能。 主要內(nèi)容： 1． 簡(jiǎn)單的 介紹量子信息學(xué)的基本概念，以及構(gòu)成量子計(jì)算機(jī)和量子通訊設(shè)備的基本組成單元。所以，目前人們主要研究?jī)闪孔颖忍亻T(mén)理想物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 2）量子比特和量子邏輯門(mén)（ 簡(jiǎn)稱量子門(mén)）是量子計(jì)算機(jī)的最基本的而又最重要的構(gòu)成單元之一 ,因?yàn)榱孔颖忍厥腔镜牧孔有畔⑤d體和量子信息存儲(chǔ)單元，而量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行都要通過(guò)量子邏輯門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)。光的量子性所遵循的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系為：△ N△φ 1/2，△ N為光子數(shù)的漲落，△φ為相位的漲落。光子的質(zhì)量為 cm ??? ， c為光速。目前進(jìn)行量子信息處理的系統(tǒng)主要有：離子系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、微腔、囚禁的中性原子、光格中的超冷原子、微囚禁離子陣列、固態(tài)儀器和光學(xué)系統(tǒng)。量子信息的核心旨在巧妙地利用量子相干性對(duì)信息的新型載體――量子比特進(jìn)行操縱控制，以非常規(guī)的方式進(jìn)行信息編碼、存儲(chǔ)和傳遞。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目 光的偏振在量子計(jì)算中的應(yīng)用 作 者 姓 名 所屬系、 專業(yè)、年級(jí) 指導(dǎo)教師姓名、職稱 預(yù)計(jì)字?jǐn)?shù) 10000 開(kāi)題日期 選題的根據(jù)： 1）說(shuō)明本選題的理論、實(shí)際意義 2）綜述國(guó)內(nèi)外有關(guān)本選題的研究動(dòng)態(tài)和自己的見(jiàn)解 1）隨著信息技術(shù)和量子力學(xué)的發(fā)展，以量子力學(xué)為基本規(guī)律的量子信息學(xué)逐漸形成。 文獻(xiàn)查閱指引： [1] P. W. Shor. Algorithms for Quantum Computation Discretelog and Factoring[J]. In Proceeding of the 35th IEEE Symposium on Foundations of Computer Science. 1994,20. [2] L. K. Grover. Quantum Mechanics Helps in Searching for a Needle in Haystack[J]. Phys. Rev. Lett. , 1997,79,325. [3] D. F. V. James, et al. Measurement of qubits[J].2020,64:052312. [4] 張登玉 ,劉堂昆 .量子邏輯門(mén)的算符及矩陣表示 [J].光電子 四、分析用光子的水平偏振和垂直偏振作這邏輯比特，通過(guò)常見(jiàn)的線性光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)基本的量子門(mén)或量子操作。 二、介紹激光的各種偏振態(tài)及矩陣表示法。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：