回音壁微腔耦合系統(tǒng)光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、近年來(lái),量子計(jì)算、量子信息處理等為信息社會(huì)提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。當(dāng)前人們首先要考慮的是如何在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)量子信息處理并使之應(yīng)用于生活實(shí)際。理論和實(shí)驗(yàn)表明,基于腔量子電動(dòng)力學(xué)(CQED)的半導(dǎo)體微腔量子點(diǎn)強(qiáng)耦合系統(tǒng)是最有可能實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的方案之一,這是本論文的主要研究動(dòng)機(jī)。
　　第一章簡(jiǎn)要介紹了量子點(diǎn)和腔量子電動(dòng)力學(xué)(CQED)的基本知識(shí)。討論了強(qiáng)耦合和弱耦合的定義,介紹了當(dāng)前研究的主要微腔系統(tǒng)。并討論了波導(dǎo)中光子的色散關(guān)系的線性化

2、。
　　第二章用一種全量子理論方法研究了單波導(dǎo)、光學(xué)微盤(pán)腔與三能級(jí)量子點(diǎn)耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解。在實(shí)數(shù)空間里,我們得出透射光譜和反射光譜的數(shù)值解,結(jié)果顯示,三能級(jí)系統(tǒng)比二能級(jí)系統(tǒng)耦合更為明顯。
　　第三章研究了雙波導(dǎo)微腔量子點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。量子點(diǎn)分別由基態(tài)、左圓極化激子態(tài)和右圓極化激子態(tài)構(gòu)成,兩簡(jiǎn)并回音壁腔模分別與左激子躍遷模和右激子躍遷模相耦合。同樣求出了透射模和反射模的解析解并對(duì)其數(shù)

3、值解作了詳細(xì)的討論。結(jié)果顯示,我們可以通過(guò)設(shè)計(jì)微腔得到合適的微腔反向散射率,利用雙模與量子點(diǎn)強(qiáng)耦合,就可以克服雙激子能級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)的分裂(FSS)。
　　第四章研究了一回音壁光學(xué)腔模與腔邊緣呼吸式機(jī)械振動(dòng)模的糾纏以及兩回音壁模之間的糾纏動(dòng)力學(xué)過(guò)程并結(jié)出數(shù)值模擬。結(jié)果顯示腔模之間的耦合加強(qiáng),能夠加強(qiáng)腔模間的糾纏,但會(huì)減小光模與機(jī)械模間的耦合,從而使光機(jī)械模糾纏減弱。光機(jī)械模的糾纏可發(fā)生在溫度40K以上,這比機(jī)械振子基態(tài)溫度高出好幾個(gè)數(shù)