رایانه¬های کوانتومی نوید حل مشکلاتی را ارائه می دهند که در رایانه های معمولی غیرقابل حل هستند. پیشرفت های اخیر در محاسبات کوانتومی تحمل خطا نشان داده است که بر خلاف شک و تردیدهای پیشین، در اصل محاسبات کوانتومی مقیاس بزرگ حتی با اجزای اصلی ناقص امکان پذیر است. علاوه بر این، در حال حاضر پیشرفت های زیادی درجهت طراحی اجزای اصلی مانند گیت های منطقی کوانتومی جهان¬شمول انجام شده است. سنتز بهینه و یا...

طبق قانون moore در سال 2020 اندازه ترانزیستور های روی یک تراشه سیلیکونی به اندازه یک اتم خواهد رسید. چالشی که مطرح خواهد بود این است که در آن زمان به جای قوانین مکانیک کلاسیک، قوانین مکانیک کوانتومی بر رفتار اتم ها حاکم است. بنابراین دانشمندان در سال 1892 پیشنهاد کردند که باید محاسبات را از دنیای کلاسیک کنونی وارد دنیای جدید کوانتومی کرد. محاسبات کوانتومی که دارای قدرت نظری بالایی هستند روی قطع...

در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین به بررسی جریان با قطبش اسپینی در نقاط کوانتومی 24 و 54 اتمی فسفرینی شش‌گوشی با لبه‌ی زیگزاگ پرداخته‌ایم. با این فرض که تمام الکترون‌های ورودی به ساختار نقطه‌ی کوانتومی فسفرین دارای اسپین بالا باشند، با انتخاب مناسب میدان الکتریکی که از خارج توسط یک ولتاژ گیت کنترل می‌شود، می‌توان یک جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت به‌ویژه شرایطی وجود دارد که می‌تو...

الگوریتم های محاسبات کوانتومی در واقع عملیات متوالی منطقی هستند که روی کیوبیت ها انجام می گیرند. در حالت کلی کیوبیت ها اطلاعات کوانتومی را ذخیره می کنند و توسط عملیات منطقی کنترل شده که تحت عنوان گیتهای کوانتومی خوانده می شوند، تغییر حالت می دهند. بدین منظور سیستم-های فیزیکی بسیاری برای تحقق کامپیوتر های کوانتومی مورد مطالعه می باشند. یکی از بهترین سخت افزارهای پیشنهادی در این زمینه، اسپین الکت...

‏در این پایان نامه‎‏‏، پیاده سازی فیزیکی گیت‎‎‎ cnot در سیستم فوتون نوری ارائه شده است. گیت cnot یکی از گیت های پایه ای در محاسبات کوانتومی است که بسیاری از گیت های کوانتومی دیگر را با استفاده از این گیت و گیت های تک کیوبیتی می توان ساخت.

درهمتنیدگی و ناهمخوانی کوانتومی دو نوع مهم همبستگی کوانتومی هستند که بیشتر محاسبات کوانتومی بر پایه ی آن ها می باشد. ناهمخوانی کوانتومی مفهومی کلی تر از درهمتنیدگی است چراکه ناهمخوانی برای بعضی حالت های جداپذیر با درهمتنیدگی صفر می تواند وجود داشته باشد. این همبستگی های کوانتومی نقش بسزایی در افزایش سرعت انتقال اطلاعات در سیستم های کوانتومی ایفا می کنند. ما در این پایان نامه گیت های کوانتومی ای...

کاربرد افزاره های فتونیکی درسیستمهای محاسباتی، از سه دهه پیش، شروع شده و دائماً در حال توسعه و پیشرفت هستند، اما اندازه قطعات فوتونیکی بر محدودیت شکست نور نمی توانند غلبه کنند. ازطرفی دیگر، نرخ انتقال داده ها تا سال 2015 به 10 ترابیت برثانیه خواهد رسید که افزارههای فتونیکی فعلی قادر به تأمین چنین نرخی نمی باشند. بدین منظور به افزاره های نانوفتونیکی نیاز هست تا بر مشکل محدودیت شکست نور غلبه کرده ...

ما در این پایان نامه براساس منطق ترانزیستور تک الکترون و با استفاده از ترانزیستور تک الکترون سه گیت مبتنی بر نقطه کوانتومی سیلیکنی 2 نانومتر قابل عملکرد در دمای اتاق، مداراتی را برای گیتهای منطقی buffer، not، xor، xnor، and، nand، or و nor طراحی کرده ایم و عملکرد هر یک از آنها را مورد بررسی قرار داده ایم. گیتهایی که عملکردی مکمل یکدیگر دارند، دارای ساختار مشترکی هستند و فقط مقادیر ولتاژهای بایا...

گرچه اینشتین یکی از آغازگران مکانیک کوانتومی بود، ولی به دلیل علاقه و اعتقاد عمیق به نظریه فیزیکی به عنوان توصیف کننده جهان خارج و بیزاری از سرشت احتمال گرای مکانیک کوانتومی و کامل بودن آن، یک رشته چالش رویاروی دیدگاه کوپنهاگی از جهان قرار داد. او سعی کرد تعریفی دقیق به سیاق معمول فیزیک و نه در چارچوب بحث فلسفی از یک نظریه کامل ارائه کند و به کمک آن نشان دهد که مکانیک کوانتومی یک نظریه کامل نیس...

در این پایان نامه ابتدا در فصل اول توضیحاتی راجع به مفاهیم استفاده شده در پایان نامه آورده ایم. در فصل دوم به توضیح درهم تنیدگی و کاربردهایی که دارد و نیز به توضیح ثبات کوانتومی پرداخته ایم. در فصل سوم بعد از توضیح آتوماتای سلول کوانتومی با رسم کمیت توافق به بررسی درهم تنیدگی دو آتوماتای سلول کوانتومی مجاور پرداخته ایم. سپس ماتریس چگالی در زمان صفر را از گیت های آورده شده در بخش مربوطه عبور داد...