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量子状态的变化可以用量子计算的语言来描述。类似于经典计算机是由包含连线和逻辑门的线路建造的,量子计算机是由包含连线和基本量子门排列起来,形成的处理量子信息的量子线路建造的。
量子门包括单量子比特门和多量子比特门,量子门中最重要的就是受控非门和单量子比特门,因为任意的多量子比特门都可由受控非门和单量子比特门复合而成。现在有一些实现量子门的方案,比如简单谐振子、腔量子电动力学、离子阱、分子核磁共振、量子点及某些其他物理系统。
本文研究了各向异性耦合的三粒子海森伯自旋环链团簇在随时间变化的磁场中的运动。该系统的哈密顿量具有SU(2)代数结构。用代数动力学方法对此系统进行求解,得到了严格的解析解。基于严格解,可以构造一位量子逻辑门。通过调节磁场强度和频率,可以控制该量子逻辑门,实现一位量子逻辑门的任何操作。并且可以实现标准的一位通用量子逻辑门。