其中 f ( t ) 是包络,ν 是载波频率,φ 是相位。驱动脉冲用于对量子位执行逻辑运算,其持续时间、幅度和相位决定了所执行的运算类型。在本文中,我们重点研究受相位噪声影响的 N π − 脉冲的生成,以实现 N NOT 非理想门。这里使用持续时间为 50 ns、幅度约为 0.5 au、载波频率为 6 GHz 的矩形脉冲。π − 脉冲强制绕布洛赫球的特定轴(在我们的例子中是 X 轴)旋转 180 度,从而导致量子位的状态反转,见图 1(a)。如果 π − 脉冲受到相位噪声的影响,并且量子位在基本状态 | 0 ⟩ 初始化,则最终状态将不是 | 1 ⟩ ,但由于绕 X、Y 和 Z 轴的不必要的旋转,状态有所不同,见图 1(b)。相位噪声已直接应用于脉冲包络分量,这相当于将其应用于载波相位。
要执行任何算法,应该能够以任意量子状态准备量子。这意味着必须有一些方法可以访问Bloch Sphere上的任何点。被提及,两级系统的自由演化包括围绕哈密顿矢量方向的旋转,其角速度e 1-e 2(使用磁矩类比称为prepession)。换句话说,自由进程可访问所有具有相同初始极角θ'的状态。要改变极角,一种方法是应用矩形脉冲,突然改变了哈密顿量,从而改变了Bloch矢量旋转的轴。突然的脉冲切换意味着在自由进动的时间尺度上,时间依赖性的哈密顿量发生了如此之快,以至于可以将状态向量视为在切换时间间隔内将状态矢量视为时间无关 - 冷冻。很明显,将哈密顿矢量的方向更改为任何给定值的可能性提供了访问Bloch球体上任何点的手段。
摘要 - 第一次,本文提出了一种新型的微波大脑刺激系统的设计,制造和测量结果,从而实现了矩形脉冲包裹的6.5-GHz波的有效探针聚焦。虽然文献中的召开 /关闭刺激系统采用低于0.5 GHz的低频,但拟议的系统采用6.5 GHz,可以实现更多的空间能量聚焦和中等水平的能量渗透深度。在拟议的系统中,ON / OFF调制的微波信号是由由电压控制的振荡器(VCO)和功率放大器(PA)组成的单个芯片生成的。VCO由当前源处的开关驱动,以生成高和低状态之间20 dB隔离的调制信号。用对称载荷包围的中心开放孔的探测器可以向大脑的低功率反射,并将其聚焦在1毫米2区域的方形孔径中。最后,证明了使用具有1 Hz重复脉冲信封的微波信号对体内小鼠大脑的20分钟刺激,而1%的占空比刺激使归一化的频率可达到0.2,而在没有刺激下,归一化的灯率在±0.05以内保持在±0.05之内。这表明所提出的大脑刺激系统可以实现单个海马神经元活性的巨大变化。