1. 毕业设计（论文）主要内容：

由于量子计算机相对于经典计算的巨大优势，自上世纪90年代以来，如何利用具体物理系统构造量子计算机成为了信息科学技术界所关注的焦点问题。随着实验技术的发展，一些简单的量子逻辑操作已在包括离子阱、量子光学系统、核磁共振、量子点及超导系统等一系列物理体系中实现。其中超导量子计算用约瑟夫森结电路具有量子性质的宏观态编码信息，这些宏观量子态具有很好相干叠加性。按宏观变量的不同超导量子比特一般分为三种：超导电荷量子比特、超导相位量子比特和超导磁通量子比特。本毕业设计旨在利用约瑟夫森结设计超导相位量子比特电路和实现对量子比特的操控。超导相位量子比特是较为简单的一类，以相位自由度为主导变量编码量子态，可以利用电流偏置的约瑟夫森结来实现。要求掌握超导约瑟夫森效应的基本知识，了解超导量子计算的特点，采用介观电路的量子化处理方法，分析以相位自由度作为主导变量来编码的超导相位量子比特，了解超导相位量子比特的优缺点并实现双量子比特间的相干耦合。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1、查阅不少于15篇的相关文献资料，其中英文文献不少于3篇，完成开题报告。

2、理解约瑟夫森效应的基本原理和超导量子计算的特点。

3、对电流偏置的约瑟夫森结电路进行量子化并分析能级结构，实现超导相位量子比特的局域耦合。

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第4—6周：完成一篇不少于5000字英文文献翻译，进一步理解超导量子计算的特点和介观电路的量子化处理方法。

4. 主要参考文献

1. 于扬. 约瑟夫森器件中的宏观量子现象及超导量子计算[j]，物理，2005（8）：578:582.

2. y. makhlin, g. schon, a. shnirman. quantum-state engineering withjosephson-junction devices [j], rev. mod. phys. 2001, 73(2):357-399.

3. t. p. orlandoet al. superconducting persistent-current qubit [j], phys. rev. b. 1999,60(22):15398-15413.