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中文摘要：
量子计算利用量子相干性、并对量子态随时间的演化进行控制，从而实现量子信息的处理与数据计算，它与经典计算相比具有极大的优越性。本项目系统探讨了通过约瑟夫森器件实现量子信息处理的基本单元- - 量子比特- - 的途径，并从实验和理论两方面深入研究了其丰富的宏观量子态性质。我们首先采用平面工艺和电子束曝光技术制备出了高质量的亚微米约瑟夫森结器件、以及磁通型单量子比特和耦合双量子比特，并在稀释制冷机上建立了一套mK温区的低噪声微弱信号测量系统。在此基础上，我们在器件宏观量子现象的研究中取得了丰硕的成果，测量并观察到了（1）Bi2Sr2CaCu2O8+δ本征结中的宏观量子隧穿、（2）全Nb结和本征结中的非线性共振、（3）全Nb结系统量子温区的位相扩散、（4）分立量子态能级、（5）弛豫时间T1、（6）免交叉现象、（7）宏观共振隧穿、（8）光子辅助隧穿、和（9）Rabi oscillation、Ramsey fringe、以及spin echo等。在理论研究方面，我们也在磁通型量子比特的噪声问题和不同量子比特间的耦合方面取得了许多有意义的结果。这些结果为固态超导量子计算的进一步研究打下了良好的基础。
结论摘要：
英文主题词Josephson device; Superconducting qubit; Macroscopic quantum phenomena; Solid-state quantum computation
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Macroscopic quantum tunneling and qubit design parameters of Bi2Sr2CaCu2O8+delta surface intrinsic J
Intrinsic tunneling spectroscopy of Bi2Sr2CaCu2O8+delta: The junction-size dependence of self-heatin
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