1. 毕业设计（论文）主要内容：
超导量子计算机作为实现量子计算机的一种具体物理实现方案，以其低耗散、灵活的设计加工等优点而备受青睐。超导量子计算机的核心组成部分是超导约瑟夫森结电路，在低温条件下，适当选择电路参数，这些电路可近似为一个双态量子系统，因此可以用作量子比特。超导量子比特一般分为三种：超导电荷量子比特、超导相位量子比特和超导磁通量子比特。与后两种量子比特不同的是，超导电荷量子比特是利用超导体中库伯对的数目作为主导变量来编码量子态的。本毕业设计旨在利用约瑟夫森结设计超导电荷量子比特电路和实现对量子比特的操控。
本次设计要求掌握超导约瑟夫森效应的基本知识，了解超导量子计算的特点，采用介观电路的量子化处理方法，分析超导电荷量子比特电路，并实现双量子比特间的相干耦合。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
1、查阅不少于15篇的相关文献资料，其中英文文献不少于3篇，完成开题报告。
2、理解约瑟夫森效应的基本原理和超导量子计算的特点。
3、对超导约瑟夫森结电路进行量子化并分析能级结构，了解超导电荷量子比特的优缺点，实现超导量子比特的局域耦合。
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
第1—3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解超导约瑟夫森结的基本原理，确定方案，完成开题报告。
第4—6周：完成一篇不少于5000字英文文献翻译，进一步理解超导量子计算的特点和介观电路的量子化处理方法。
第7—10周：设计超导电荷量子比特电路并分析能级结构，并实现两超导电荷量子比特的局域耦合。
4. 主要参考文献
1. 于扬. 约瑟夫森器件中的宏观量子现象及超导量子计算[J]，物理，2005（8）：578:582.
2. Y. Makhlin, G. Schon, A. Shnirman. Quantum-state engineering with Josephson-junction devices [J], Rev. Mod. Phys. 2001, 73(2):357-399.
3. T. P. Orlando et al. Superconducting persistent-current qubit [J], Phys. Rev. B. 1999, 60(22):15398-15413.
