抛物线性限制势二能级系统量子点量子比特的温度效应

应用Pekar变分方法，在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合条件下，得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的本征波函数.以量子点中这样的二能级体系作为一个量子比特.当电子处于基态和第一激发态的叠加态时，计算出电子在时空中作周期性振荡的概率分布.并且得出了概率分布随温度及耦合强度的变化关系. 关键词： 量子点 量子比特 温度效应     

声子和杂质对三角束缚势量子点量子比特性质的影响

本文以含有类氢杂质的三角束缚势量子点为基础,应用Pekar变分方法,电子与体纵光学声子强耦合的条件下得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的波函数,量子点中这样的二能级体系可作为一个量子比特.讨论了能量与库仑结合参数,耦合强度,受限长度以及极角的变化关系.     

声子和杂质对三角束缚势量子点量子比特性质的影响

本文以含有类氢杂质的三角束缚势量子点为基础,应用Peker变分方法,电子与体纵光学声子强耦合的条件下得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的波函数,量子点中这样的二能级体系可作为一个量子比特。讨论了能量与库仑结合参数,耦合强度,受限长度以及极角的变化关系.     

量子环中量子比特的消相干时间

在量子环中电子与体纵光学声子强耦合的情况下,通过求解能量本征方程,得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及其波函数,进而以电子-声子体系的基态与第一激发态构造一个量子比特.结果讨论了消相干时间与耦合强度,色散系数以及量子环内径、外径的变化关系.     

库仑势对抛物量子点量子比特消相干的影响

采用Pekar类型的变分方法，在电子与体纵光学声子强耦合的条件下，计算得出了抛物量子点中电子的基态能量和第一激发态能量及其相应的本征波函数.量子点中这样的二能级体系可以作为一个量子比特.由于声子的自发辐射，造成量子比特的消相干，讨论了消相干时间与库仑结合参数，耦合强度，受限长度，色散系数的变化关系. 关键词： 量子点 量子比特 量子信息 消相干     

量子环中量子比特的声子效应

在量子环中电子与体纵光学声子强耦合的情况下，通过求解能量本征方程，得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及其波函数，进而以电子-声子系的基态与第一激发态构造了一个量子比特.数值计算结果表明量子比特内电子的空间概率密度分布随时间和空间角坐标作周期性振荡，且振荡周期随耦合强度的增大而减小，说明声子将导致量子比特相干性降低；还表明振荡周期随量子环内径（或外径）的增大而增大，因此适当改变量子环的尺度，可以提高量子比特的相干性. 关键词： 量子环 量子信息 量子比特     

非对称量子点中电子的激发能量和跃迁谱线频率

研究了非对称量子点中与声子强耦合的电子的性质.采用线性组合算符和幺正变换方法研究非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量、激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随量子点的横向和纵向有效受限长度,电子-声子耦合强度的变化关系.数值计算结果表明:非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量、激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸效应.非对称量子点中与声子强耦合的电子的第一内部激发态能量随电子一声子耦合强度的增加而减小.非对称量子点中与声子强耦合的电子的激发能量和第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随电子-声子耦合强度的增加而增大.     

氢化杂质和厚度效应对高斯势量子点中二能级体系量子跃迁的影响

在计及氢化杂质和厚度效应下，分别选取抛物线型限定势阱和高斯函数型限定势阱描写盘型量子点中电子的横向限定势和纵向限定势，采用Lee-Low-Pines-Pekar变分法推导出量子点中电子的基态和第一激发态能量本征值和本征函数，以此为基础，构造了一个二能级结构，并基于二能级体系理论，讨论了电子在磁场作用下的量子跃迁.结果表明，高斯函数型限定势比抛物线型限定势更能精准反映量子点中真实的限定势；量子点的厚度对电子的跃迁概率的影响不凡；电声耦合强度、介电常数比、磁场的回旋频率、高斯函数型限定势阱的阱深和阱宽等对电子基态与第一激发态声子平均数、能量以及量子跃迁的影响显著.     

量子环中量子比特的性质

通过精确求解能量本征方程获得量子环的电子能态，并利用电子的基态和第一激发态构造一个量子比特.对InAs/GaAs量子环的数值计算表明：当环尺寸给定时，量子比特内电子的概率密度分布与坐标位置及时间有关，在环内中心位置处电子出现的概率最大，电子的概率密度随柱坐标内的转角作周期性变化，并且各个空间点处的概率密度均随时间做周期性振荡. 关键词： 量子环 能量本征方程 电子能态 量子比特     

无限深量子阱量子比特及其声子效应

采用Peaker变分法,研究无限深量子阱中量子比特及其声子效应。量子阱中这样的二能级体系可作为一个量子比特。当阱中电子处于基态和第一激发态的叠加态时,电子的概率密度在空间作周期性震荡,得出了振荡周期随耦合强度的增加而减小,随振动频率的增加而增大。     

The influence of electric field on a parabolic quantum dot qubit

This paper calculates the time evolution of the quantum mechanical state of an electron by using variational method of Pekar type on the condition of electric-LO-phonon strong coupling in a parabolic quantum dot. It obtains the eigenenergies of the ground state and the first-excited state, the eigenfunctions of the ground state and the first- excited state This system in a quantum dot may be employed as a two-level quantum system qubit. The superposition state electron density oscillates in the quantum dot with a period when the electron is in the superposition state of the ground and the first-excited state. It studies the influence of the electric field on the eigenenergies of the ground state, the first-excited state and the period of oscillation at the different electron-LO-phonon coupling constant and the different confinement length.     

量子点中强耦合极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合极化子的基态和激发态的性质。计算了基态和激发态极化子的结合能、光学声子平均数和极化子的共振频率。讨论了这些量对有效限制强度和电子 体纵光学声子耦合强度的依赖关系。结果表明:抛物量子点中极化子的共振频率、基态和激发态极化子的结合能以及光学声子平均数都随量子点的有效束缚强度的增大而减小。光学声子平均数随电子 体纵光学声子耦合强度的增加而增大。     

抛物形量子点中弱耦合极化子的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法研究了抛物形量子点中弱耦合极化子的基态能量和束缚能。计算结果表明,基态能量和束缚能随有效束缚强度增加而减小。随着有效束缚强度逐渐加大,最后逐渐趋于体结构极化子的基态能量。当有效束缚强度给定,基态能随电子-体纵光学声子耦合强度增加而减小。由于有效束缚强度与量子点受限强度平方根成反比,所以量子点受限越强,基态能和束缚能越大,电子-体纵光学声子耦合强度的变化对量子点的影响越小。当量子点受限变弱时,电子-体纵光学声子耦合强度变化对量子点的影响变大。所以在量子点弱受限区域,极化子对量子点的影响不容忽略。     

Hydrogenic impurity bound polaron in a parabolic quantum dot with arbitrary electron-phonon coupling strength

A variational approach is employed to obtain the ground and the first excited state binding energies of an electron bound to a hydrogenic impurity in a polar semiconductor quantum dot (QD) with symmetric parabolic confinement in both two and three-dimensions. We perform calculations for the entire range of the electron-phonon coupling constant and the Coulomb binding parameter and for arbitrary confinement length. It is found that the binding energy of ground and first excited state is larger in a two-dimension (2D) dot than in a three-dimension (3D) dot and this trend is more pronounced with the increase of the electron-phonon coupling constant for the same value of the Coulomb binding parameter and confinement length. Furthermore, the ground and the first excited state binding energy increases with increasing the Coulomb binding parameter in both 2D and 3D QDs for the same electron-phonon coupling constant.     

Quantum Transition of Two-Level System in a Parabolic Quantum Dot

The time evolution of the quantum mechanical state of an electron is calculated by using variational method of Pekar type on the condition of electric-LO phonon strong coupling in a parabolic quantum dot. We obtained the eigen energies of the ground state and the first-excited state, the eigen functions of the ground state and the first-excited state this system in a quantum dot may be employed as a two-level quantum system-qubit. The supposition electron is in system’s ground state in the initial time, the electron transit from the ground state to the excited state in presence of an electric field F along the x axis. The results indicate that the electron transition probability and the oscillation period increase with decreasing the electron-LO-phonon coupling constant, increasing the electric field and the confinement length.     

抛物量子点中强耦合磁极化子的性质

采用Pekar类型的变分方法研究了抛物量子点中强耦合磁极化子的基态和激发态的性质。计算了基态和激发态磁极化子的束缚能以及磁极化子的共振频率。讨论了这些量对回旋频率和有效限制强度的依赖关系,以及磁极化子光学声子平均数的性质,结果表明:由于Zeeman劈裂,抛物量子点中磁极化子的回旋共振频率劈裂为两支。基态和激发态磁极化子的束缚能以及磁极化子的共振频率都随回旋频率的增加而增大,随量子点的有效束缚强度的增大而减小。     

非对称量子点中强耦合磁极化子激发态的性质

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究非对称量子点中强耦合磁极化子的激发态性质。导出强耦合磁极化子的第一内部激发态能量、激发能量和从第一内部激发态到基态的跃迁谱线频率随量子点的横向和纵向有效受限长度、磁场的回旋频率和电子-声子耦合强度的变化关系。数值计算结果表明：第一内部激发态能量、激发能量和跃迁谱线频率随磁场的回旋频率和电子-声子耦合强度的增加而增大.随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大,表现出奇特的量子尺寸效应。     

抛物势量子点中强耦合双极化子量子比特的性质

基于LLP幺正变换,采用Pekar型变分法得到了二维量子点中强耦合双极化子的基态和第一激发态的能量和波函数,进而构造了一个双极化子的量子比特。数值结果表明:在量子比特内,两电子的空间几率密度的时间振荡周期T0随电声子耦合强度α、量子点的受限强度ω0以及介质的介电常数比η的增加而减小;在量子比特内,两电子的空间几率密度Q随时间t、角坐标φ2及介电常数比η的变化而作周期性振荡;两电子在量子点中心附近区域出现的几率较大,而在远离量子点中心区域出现的几率很小。