雙電子在雙量子點(diǎn)中的量子糾纏.pdf

1、復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文雙電子在雙量子點(diǎn)中的量子糾纏姓名：李海玉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：陶瑞寶20070430中文摘要耦合量子點(diǎn)的研究已經(jīng)是當(dāng)今凝聚態(tài)物理研究中一個(gè)吸引人的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，這是因?yàn)樗且环N人工材料，不同的設(shè)計(jì)可以得到一些獨(dú)特的電學(xué)和光學(xué)等性質(zhì)，在未來(lái)的信息技術(shù)中有可能被應(yīng)用。其中一個(gè)研究方向是探索在未來(lái)量子計(jì)算中的可能應(yīng)用。研究利用耦合量子點(diǎn)來(lái)作為一種可能的量子邏輯門器件，還遠(yuǎn)未成功：利用耦合量子點(diǎn)的兩個(gè)量子

2、比特的受控邏輯門也沒有在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)，電是普受關(guān)注的前沿研究之。由于量子計(jì)算中量子糾纏處于一種非常重要的地位，因此關(guān)于耦合量子點(diǎn)中量子糾纏的研究，近期已經(jīng)出現(xiàn)不少工作，我們的工作主要研究雙量子點(diǎn)．雙電子體系的量子糾纏，由于它是一個(gè)費(fèi)米子體系，其電子憊需滿足反對(duì)稱要求；以往的工作大多避開了反對(duì)稱的要求，我們的工作主要研究?jī)蓚€(gè)電子的狀態(tài)必須滿足反對(duì)稱的要求，選取四個(gè)最低的反對(duì)稱念作為2 個(gè)量子比特，通過(guò)橫向加外電脈沖，選取合適的電脈沖參數(shù)(

3、包括脈沖振幅、脈沖頻率、以及脈沖相位) ，使2 個(gè)量子比特間產(chǎn)生量子糾纏，計(jì)算兩個(gè)電子問的糾纏度，研究糾纏度的隨時(shí)變化。本方案中，假定這兩個(gè)量子比特被初始化，外加幣．個(gè)多頻相干電脈沖同時(shí)操縱“活動(dòng)念”，即滿足共振條件的基矢，而其它所有“非活動(dòng)態(tài)”保持不變。在一個(gè)推廣的旋轉(zhuǎn)框架中，推導(dǎo)出一個(gè)有效H a m i l t o n i a n ，使我們可以描述在磁脈沖作用下“活動(dòng)態(tài)”隨時(shí)間的演化，從而能研究糾纏度的隨時(shí)變化。本工作的關(guān)鍵是體系中

4、電子態(tài)的反對(duì)稱要求以及對(duì)外加電脈沖振幅、頻率和相位的控制。我們分四章來(lái)討論這個(gè)過(guò)程，第一章，我們簡(jiǎn)單的回顧一下量子糾纏的判據(jù)以及應(yīng)用。第二章，我們簡(jiǎn)單介紹量子點(diǎn)的特性、量子糾纏的相關(guān)知識(shí)以及糾纏度的計(jì)算。第三章，我們引入討論的系統(tǒng)，描述在雙量子點(diǎn)一雙電子模型中，考慮R a s h b a 軌道相互作用下，如何使電子態(tài)滿足反對(duì)稱要求；外加電脈沖后，2 個(gè)量子比特間糾纏度的隨時(shí)變化。最后一章我們將對(duì)本方案的結(jié)果進(jìn)行小結(jié)并展望量子計(jì)算的未來(lái)。