光腔与介观量子电路耦合的输运特性研究

发布时间：2017-08-30 10:10

  本文关键词：光腔与介观量子电路耦合的输运特性研究

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【摘要】：量子点体系——单量子点,双量子点,量子点链或量子点环——的电子输运及相关性质的研究已经很多。光腔与单粒子相互作用的研究也比较成熟。包含腔、量子点和金属电极等的混合系统的研究还比较新,也是目前该领域的研究趋势。在电路量子电动力学(circuit-QED)快速发展的背景下,考虑了一个驱动二能级量子点光腔混合体系,用主方程方法进行体系推导,研究了体系输运性质,本文将对该研究整个推导过程及结果分析进行详细介绍。另外,还研究了量子点与拓扑超导马约拉纳束缚态及电极耦合的混合体系,提出用散射噪声测量马约拉纳束缚态寿命和能级劈裂的方法,本文将对我们的研究模型及研究结果进行详细介绍。下面是本论文的内容框架结构。第一章简要介绍与本文研究内容相关的基础知识和相关性质,主要包括介观物理基础知识,量子点输运及基本性质,光腔物理相关知识,最后,对介观量子电路与光腔混合体系的实验及理论研究进展进行简要论述,主要是电路量子电动力学近期的研究进展。第二章对主方程方法进行介绍,从刘维尔方程出发,以单量子点-电极耦合的单量子点输运系统为例,具体展示系统主方程的推导过程,最后得到系统约化密度矩阵元方程。第三章介绍了二能级量子点光腔混合体系的输运,用量子化光场作为驱动场,研究了二能级量子点与光腔耦合的混合体系的输运特性,本章对基本背景知识,我们的模型,体系推导过程,计算结果和电流和噪声的性质的分析等都进行详细的介绍。第四章,用主方程方法,研究了量子点与超导纳米线马约拉纳束缚态体系的输运性质,提出了用散射噪声测量马约拉纳束缚态寿命和能级劈裂的方法,本章对相关背景知识,研究模型,研究结果和分析等进行了详细介绍。第五章对论文内容进行简要总结,对介观输运和光腔混合体系的研究进行展望。
【关键词】：量子点 量子主方程 电路量子电动力学
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O471.1;O488
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 介观物理10-15
• 1.1.1 介观10
• 1.1.2 介观量子输运及电学性质10-13
• 1.1.3 介观量子点输运13-15
• 1.1.3.1 量子点13-14
• 1.1.3.2 量子点的输运性质14-15
• 1.2 光腔物理15-16
• 1.3 介观输运和光腔混合体系的实验及理论进展16-25
• 1.3.1 电路量子电动力学实验研究进展17-21
• 1.3.2 电路量子电动力学理论研究进展21-25
• 1.4 总结25-26
• 第二章 研究方法26-32
• 2.1 主方程26
• 2.2 单能级原子密度矩阵元26-30
• 2.3 总结30-32
• 第三章 量子化光场中二能级量子点体系的输运特性32-43
• 3.1 背景32-33
• 3.2 模型和公式33-35
• 3.3 几率密度矩阵的推导35-39
• 3.4 结果和讨论39-42
• 3.5 总结42-43
• 第四章 散射噪声测量马约拉纳束缚态寿命和能级劈裂43-53
• 4.1 背景43-44
• 4.2 模型和公式44-48
• 4.3 结果和讨论48-52
• 4.4 总结52-53
• 第五章 总结与展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-62
• 攻读硕士学位期间取得的成果62-63

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本文编号：758673