آشکارسازی فوتونی مایکروویو در مدار qed

در این پایان نامه هدف اصلی بررسی یک مدل انتزاعی از یک آشکارساز فوتونی مایکروویو در مدار های الکترودینامیک کوانتومی است. این مدل شامل آرایه ای از جاذب های کوانتومی است که داخل یک موج بر یک بعدی قرار گرفته که امکان آشکارسازی فوتونی مایکروویو با ضریب بالا را فراهم می کند.در مدل مورد بررسی میدان فرودی مایکروویو تغییراتی درجمعیت ترازهای داخلی جاذب ها ایجاد می کند. این مدل با استفاده از تئوری میدان کوانتومی مطالعه شده است.چنین آشکارسازی کاربردهای زیادی در اطلاعات کوانتومی ونیز کامپیوترهای کوانتومی خواهد داشت. در فصل اول تئوری اطلاعات کوانتومی به اختصار بررسی شده و برخی ویژگی های آن به صورت خلاصه معرفی شده است. در فصل دوم کیوبیت های ابررسانا به عنوان پایه های اصلی کار ونیز ابزاری برای بررسی سیستم های کوانتومی به صورت ماکروسکوپی معرفی شده به برخی از ویژگی های آن اشاره شده است. در پایان این فصل کیوبیت های فاز به عنوان عنصر آشکارسازی بررسی شده اند. در فصل سوم مدل آشکارساز به طریقی انتزاعی بررسی شده است که شامل توصیف هامیلتونین برهم کنش اتم ومیدان، معادله جامع برای عملگرچگالی سیستم، حل معادله شرودینگر برای سیستم ودرنهایت محاسبه ضریب آشکارسازی فوتون می باشد.در فصل چهارم شرحی از کاربرد مدل و چگونگی برهم کنش بین فوتون های مایکروویو داخل موج بر و کیوبیت های فاز به عنوان عناصر جاذب ارائه خواهد شد. این فصل شامل معرفی تقریب هماهنگ برای مدار پیوند جوزفسون با بایاس جریان به عنوان کیوبیت فاز، انتقال فوتون ها در موج بروبرهم کنش با کیوبیت فاز، مقدمه ای برامواج مایکروویو، خط انتقال، فوتون ها درخط انتقال، فرمول بندی لاگرانژی خط انتقال، کوانتش میدان الکترومغناطیسی و پتانسیل برهم کنش پیوند جوزفسون بایاس جریان وخط انتقال می باشد.