در این پایان‌نامه، بر روی طرحی تمرکز می‌کنیم که در

آن سه مد مکانیکی با ضریب کیفیت بالا از یک تک لایه غشایی هگزاگونال بورونیتراید (hBN) با یک نقص اسپینی موجود در غشاء که به طور اپتیکی قابل دسترس است،از طریق برهمکنش میدان مغناطیسی جفت می‌شوند. نشان می‌دهیم که این جفت‌شدگی یک برهم‌کنش مؤثر فونون-فونون را در رژیم پراکنده و تحت میدان مغناطیسی مناسب و مدولاسیون مایکروویو القا می‌کند. معادلات حرکت لانژوین-هایزنبرگ را برای مدهای ارتعاشی جهت تجزیه و تحلیل رژیم‌ پارامتری بهینه که دستیابی به یک سیستم فیزیکی پایدار را امکان پذیر می‌کند، استخراج می‌کنیم. همچنین تأثیر قدرت جفت‌شدگی بر خلوص و درهمتنیدگی را بررسی می کنیم. نتایج نشان می‌دهد که درهمتنیدگی حالت پایدار دوجزیی و سه‌جزیی اصیل بین مدهای مختلف ارتعاشی hBN ممکن است در طیف گسترده‌ای از پارامترهای تجربی به دست آید. این مطالعه این پتانسیل را دارد که مقیاس‌پذیری را برای تولید حالت‌های خوشه‌ای متغیر-پیوسته دو بعدی برای محاسبات کوانتومی جهان‌شمول پیاده‌سازی کند. در دومین مطالعه طرحی را معرفی خواهیم کرد و نشان می‌دهیم که مجموعه‌ای از کیوبیت‌های مدوله‌شده چند رنگی همراه با اتلاف را می‌توان برای تولید حالت‌های گاوسی دلخواه از یک مجموعه‌ی با $N$ مد بوزونی به روش مهندسی اتلاف ، استفاده کرد. ایده ما به ویژه برای معماری مدارهای ابررسانا مناسب است که در آن تمام موارد لازم از نظر آزمایشگاهی در دسترس هستند. تولید چنین حالت‌های گاوسی چند مدی برای کاربردهای فراوانی ضرورت دارند که مهم‌ترین آن‌ها محاسبات کوانتومی برپایه اندازه‌گیری هستند. این کار بر این اساس است که چگونه از طریق سرد سازی و لیزینگ می‌توان حالت‌های تک مدی و دومدی چلانده تولید کرد. در اینجا نیاز به توجه خاصی نسبت به تعمیم این پیشنهاد به تعداد زیادی مدهای بوزونی است، که ما در این باره که چگونه به این محدودیت‌هاغلبه کنیم بحث خواهیم کرد. برای تصویرسازی بهتر، دو مثال از خانواده حالت‌های گاوسی شامل حالت خوشه‌ای و حالت GHZ را استفاده خواهیم کرد که این اجازه را می‌دهد تا نشان دهیم که استفاده از $N$ کیوبیت اتلافی برای سردسازی زنجیره‌ی بوزونی از $N$ مد به هر حالت گاوسی دلخواه امکان پذیر است.