中文摘要：

用液体核磁共振实验手段研究量子计算机的算法以及相关的问题。重点致力于量子计算机在量子信息领域中的应用。主要进行内容有在多量子位核磁共振量子计算机上解决量子通讯复杂性中的问题, 用广义量子搜索算法实现纠缠态测量, 实验研究量子退相干问题。改进原有的方案，并提出解决问题的新方案。

结论摘要：

本项目致力于用核磁共振实验实现量子计算。我们在3量子位核磁共振量子计算机上实现了量子时钟同步算法。利用量子纠缠，2个钟的时间差被编码到量子系统的相位中。通过量子傅立叶变换解出这个相位，就可以得到这个时间差。海森堡自旋相互作用对实现大规模量子计算有重要意义。我们实验模拟了3自旋链中的海森堡XY-相互作用，并实现了量子态传递算法.实验的关键环节是利用角动量理论, 将XY-作用引起的演化分解为能够用液体核磁共振实现的单自旋操作和ZZ-作用(J-耦合).作为一种可以利用的资源，3体相互作用可以提高量子态传递的速度。我们实现了用3体作用加速的量子态传递算法。通过模拟自旋玻色子模型，我们实验研究了量子系统的能级结构和环境的谱函数对系统退相干率的影响，指出了一个实现抗噪声的量子计算机的方法。我们提出了模块化的量子网络的概念，并用模块化方法实现了在量子计算中广泛应用的量子相移门。我们测量了可用来实现10位量子计算机的核磁共振系统的技术指标, 为实现10位量子计算机做实验上的准备。我们用核磁共振实验研究了量子通讯中的问题，如量子通讯复杂性，纠缠传递和量子稠密编码等。