半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的量子比特動(dòng)力學(xué)過程.pdf

1、本論文研究了自組裝生長以及電極定義的半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的單量子比特，重點(diǎn)放在電聲子相互作用對量子比特動(dòng)力學(xué)過程的影響上。 首先，研究了自組裝生長的單量子點(diǎn)中的激子量子比特。在借用了處理自旋-玻色子模型的在正則變換后微擾處理方法后，得到了同時(shí)考慮了量子點(diǎn)和外界光場以及晶格振動(dòng)間的耦合的動(dòng)力學(xué)的解析解。給出在低溫下起主動(dòng)作用的縱聲學(xué)聲子引起的形變勢耦合的譜密度后，詳細(xì)研究了各種參數(shù)條件下退相干的變化行為。對于真實(shí)材料砷化鎵，計(jì)算得到了4

2、 ns 的退相干時(shí)間。 然后，研究了在GaAs/AlGaAs 異質(zhì)結(jié)材料中用電極定義的雙量子點(diǎn)中的電荷量子比特的動(dòng)力學(xué)過程。和主方程方法的結(jié)果比較顯示所采用的方法具有更廣的適用范圍。 接著，從微觀上推導(dǎo)了壓電耦合和形變勢耦合的譜密度并且分析了它們的貢獻(xiàn)。在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)下我們計(jì)算得到的退相干時(shí)間比實(shí)驗(yàn)測量值大一個(gè)數(shù)量級，說明在現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)條件下，電聲子相互作用并不是退相干的主要機(jī)制。 最后，研究了光激發(fā)的非對稱雙量