介观RLC电路中电荷和电流的量子涨落

发展了一种将有源RLC电路量子化的方法,在此基础上,研究了真空态下介观RLC电路中电荷、电流的量子涨落,特别是研究了电阻对量子涨落的影响.     

平移压缩Fock态下无耗散介观电感耦合电路的量子效应

研究了在平移压缩Fock态下介观电感耦合电路中电荷和电流的量子涨落.结果表明:每个回路中电荷、电流的量子涨落只依赖于两回路的器件参量和压缩参量,而与平移参量无关.     

平移压缩Fock态下介观电容耦合电路的量子涨落

从经典电容耦合电路的运动方程出发,研究了在平移压缩Fock态下介观电容耦合电路中每个回路的电荷和电流的量子涨落.结果表明,每个回路中电荷、电流的量子涨落只依赖于两个回路的器件参数和压缩参量,而与平移参量无关. 关键词： 介观电路 电容耦合 平移压缩Fock态 量子涨落     

阶梯算符本征态下介观电子谐振腔的量子效应

基于电荷取分立值的事实,运用阶梯算符的性质,计算电荷、电流以及能量的量子涨落,研究介观电子谐振腔的量子效应.结果表明,计及电荷量子化的事实,在阶梯算符本征态下介观电子谐振腔中电流的量子涨落为零,而电荷与能量的量子涨落不为零,分别与电荷的量子化性质有关,大小决定于系统自感、电容、栅压和形状因子以及状态参量等因素.     

压缩真空态下介观耦合电路的量子涨落及电源对量子涨落的影响

通过对无耗耦合含源介观电路的量子化和哈密顿量的对角化,求出了耦合电路的能谱,研究了压缩真空态下介观电路中电荷、电流的量子涨落和电源对量子涨落的影响。     

非耗散介观LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应

利用全量子理论,对非耗散介观LC电路中电荷和电流的压缩与反压缩效应进行了详细的讨论.结果表明:1)通过保持非耗散介观LC电路的固有频率不变,而使电感参量作阶跃函数变化,就可将介观LC电路由初始的真空态经相干态而演化到压缩相干态;并由此进一步分别制备出电荷与电流的压缩最小测不准态;2)通过控制电感参量的改变,可使电荷与电流的量子涨落呈现出压缩与反压缩效应.     

介观二阶电路量子涨落的对偶性

讨论了阻尼对介观耗散电路中电荷和电流量子涨落的影响，在能量本征态下比较了介观RLC串、并联电路中电荷和电流的量子涨落，发现它们之间具有对偶性。     

耗散介观电容耦合电路的量子效应

对介观耗散电容耦合电路作阻尼谐振子处理,将其量子化,在此基础上研究电荷和电流在能量本征态下的量子涨落,并对其进行讨论.结果表明,每个回路的电荷、电流都存在量子涨落,且两回路的量子噪声是相互关联的. 关键词： 介观耗散电路 电容耦合 量子涨落     

介观电子谐振腔量子能谱与能量的量子涨落

针对介观电子谐振腔模型,在由电荷算符本征态构成的新Fock空间中,假设系统具有变换的对称性,通过求解Hamilton算符的本征值方程,给出系统的量子能谱关系.在电荷算符的Fock态下计算能量的量子涨落,分析和研究电子谐振腔的量子能谱性质.结果表明:类似于电荷的量子性,能谱明显地呈现出离散性,其大小决定于谐振腔的电参量、形状因子及栅极所加偏压等因素;而能量的量子涨落却仅与电荷量子、Planck常数以及系统自感有关.     

压缩真空态下介观电路的量子涨落

从有源LC回路的运动方程出发，研究了在压缩真空态下介观LC电路中电荷、电流的量子涨落． 关键词：     

用热场动力学理论研究介观电路的Wigner函数

利用热场动力学及相干热态表象理论,重构了有限温度下介观RLC电路的Wigner函数,研究了有限温度下介观RLC电路的量子涨落.借助于Weyl-Wigner理论讨论了有限温度下介观RLC电路Wigner函数的边缘分布,并进一步阐明了Wigner函数边缘分布统计平均的物理意义.结果表明:有限温度下介观RLC电路中电荷和电流的量子涨落随着温度和电阻值的增加而增加,回路中的电荷和电流之间存在着压缩效应,这种量子效应是由于系统零点振动的涨落而引起的;有限温度下介观RLC电路Wigner函数边缘分布的统计平均正好是储存在介观RLC电路中电容和电感上的能量.     

用热场动力学理论研究介观电路的Wigner函数

利用热场动力学及相干热态表象理论,重构了有限温度下介观RLC电路的Wigner函数,研究了有限温度下介观RLC电路的量子涨落.借助于Weyl-Wigner理论讨论了有限温度下介观RLC电路Wigner函数的边缘分布,并进一步阐明了Wigner函数边缘分布统计平均的物理意义.结果表明: 有限温度下介观RLC电路中电荷和电流的量子涨落随着温度和电阻值的增加而增加,回路中的电荷和电流之间存在着压缩效应,这种量子效应是由于系统零点振动的涨落而引起的; 有限温度下介观RLC电路Wigner函数边缘分布的统计平均正好是储存在介观RLC电路中电容和电感上的能量.     

Dynamical behavior of a mesoscopic circuit in phonons bath derived by virtue of the IWOP technique

Taking into account the interactions between electrons and phonons, we study the dynamic behavior of a dissipative mesoscopic circuit for pure initial coherent state of phonon bath modes by virtue of the IWOP technique. It shows that if the bath modes are initially in coherent states, some phenomena like Brownian behavior will appear in mean charge and current of the mesoscopic circuit. The quantum fluctuations of charge and current are constant and irrelevant to the coupled coefficients between electrons and phonons.     

介观金属双环系统中的持续电流和量子能谱

基于电荷的不连续性,对处于外磁场中的介观双环系统进行量子化.假设系统在电荷表象中具有变换的对称性,通过求解电流和Hamilton算符的本征值方程,给出介观金属环互感系统中的量子电流和能谱关系;分析和研究了介观金属环中量子电流和能谱的性质.结果表明,持续电流和量子能谱不仅与外磁场、介观双环参数有关,而且还明显地依赖于电荷的量子化性质.     

Number-Phase Quantization Scheme and the Quantum Effects of a Mesoscopic Electric Circuit at Finite Temperature

For L-C circuit, a new quantized scheme has been proposed in the context of number-phase quantization. In this quantization scheme, the number n of the electric charge q(q=en) is quantized as the charge number operator and the phase difference θ across the capacity is quantized as phase operator. Based on the scheme of number-phase quantization and the thermo field dynamics (TFD), the quantum fluctuations of the charge number and phase difference of a mesoscopic L-C circuit in the thermal vacuum state, the thermal coherent state and the thermal squeezed state have been studied. It is shown that these quantum fluctuations of the charge number and phase difference are related to not only the parameters of circuit, the squeezing parameter, but also the temperature in these quantum states. It is proven that the number-phase quantization scheme is very useful to tackle with quantization of some mesoscopic electric circuits and the quantum effects.     

有源介观LC电路的量子涨落

本文利用含时微扰论,研究了电源幅值较小时介观LC电路中电荷与电流的量子涨落。在确定的温度下,系统将处在混合态,进一步得到有限温度下含源介观LC电路的量子涨落。研究表明有源介观LC电路的量子涨落不仅与电路参数有关,还与时间和温度有关。