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     

量子环中量子比特内的电子概率密度分布

通过较精确地求解能量本征方程获得量子环中量子比特内的电子概率密度分布。对InAs量子环的数值计算表明:电子概率密度分布与电子的坐标(半径、高度,角度)及时间有关。当其中三个变量给定时,电子概率密度随另一个变量的变化规律分别为:随半径的增大做非周期性振荡;随高度的变化而变化,在半高处出现的概率最大;随角度作周期变化,在角度等于π处出现的概率最大;随时间作周期性振荡。     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

球型量子点量子比特的声子退相干效应

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子效应对球型量子点中电子-声子系（极化子）能量、量子比特性质的影响。数值计算表明,能量随量子点尺寸的增大而减小,说明量子点具有明显的量子尺寸效应;当考虑声子效应时,能量、量子比特的振荡周期均减小,说明声子效应使得量子比特的相干性减弱;且量子比特内各空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,不同空间点的概率密度随径向坐标和角坐标的变化而变化。     

球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应

采用求解能量本征方程、LLP幺正变换、变分相结合的方法研究 球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应. 数值计算表明: 声子效应使极化子的基态(或激发态)能量小于电子的基态(或激发态)能量, 使量子比特的振荡周期减小, 且内径给定时, 随着外径的增大声子效应对极化子和量子比特振荡周期的影响越大; 声子效应不改变量子比特内电子概率密度分布的幅值, 量子比特内中心球面处概率密度幅值最大, 界面处概率密度为零, 其它处的概率密度幅值介于最大和最小之间, 且各个空间点的概率密度随半径和方位角的变化而变化, 随时间做周期性振荡.     

一维抛物势场中单电子量子比特的性质

根据-维抛物势场中单电子能量本征波函数的特点,以基态和第二激发态波函数构造一个量子比特,并研究量子比特的性质.数值计算表明,量子比特内电子的概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在平衡位置概率密度幅值最大,在其他位置相对较小;且各个空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,振荡周期完全由抛物势场的性质决定.     

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.     

抛物线性限制势量子点量子比特及其光学声子效应

在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合的条件下,应用Peaker变分方法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本征波函数.量子点中这样的二能级体系可作为一个量子比特.当电子处于基态和第一激发态的叠加态时,计算出电子在空间的概率分布作周期性振荡.并且得出了振荡周期随受限长度及耦合强度的变化关系. 关键词： 量子点 量子信息 量子比特     

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     

计及厚度下量子点量子比特的电磁场依赖性

在电子-体纵光学(Longitudinal optical,LO)声子强耦合条件下,采用LLP-Pekar型变分法推导出计及厚度下量子点中极化子的基态和第一激发态能量本征值和本征函数以及平均声子数的电磁场依赖性。在此基础上,以极化子的二能级结构为载体构造了量子点量子比特。数值计算结果表明:量子比特的振荡周期T_0随量子点厚度L的增加而增大,随磁场的回旋频率ωc、电场强度F和电声子耦合强度α的增加而减小。量子比特的概率密度︱Ψ(ρ,z,t)~2︱随电子横向坐标ρ的变化呈现"正态分布"并受到量子盘厚度L和有效半径R_0的强烈影响,随电子纵向坐标z、角坐标φ和时间t作周期性振荡变化。消相干时间τ随磁场的回旋频率ω_c、色散系数η和电子-声子耦合常数α的增加而增大,随电场强度F、量子点厚度L和有效半径R_0的增加而减小。量子点的厚度是量子点量子比特的一个重要参数,理论上可以通过设计不同的量子盘厚度并结合调节外加电磁场的强度,达到调控量子比特振荡周期、消相干时间大小的目的。     

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.     

Spin-orbit interaction in coupled quantum wells

We theoretically investigate the spin-orbit interaction in GaAs/AlxGa1 x As coupled quantum wells. We consider the contribution of the interface-related Rashba term as well as the linear and cubic Dresselhaus terms to the spin splitting. For the coupled quantum wells which bear an inherent structure inversion asymmetry, the same probability density distribution of electrons in the two step quantum wells results in a large spin splitting from the interface term. If the widths of the two step quantum wells are different, the electron probability density in the wider step quantum well is considerably higher than that in the narrower one, resulting in the decrease of the spin splitting from the interface term. The results also show that the spin splitting of the coupled quantum well is not significantly larger than that of a step quantum well.     

Properties of Parabolic Linear Bound Potential and Coulomb Bound Potential Quantum Dot Qubit

On the condition of electric-LO phonon strong-coupling in a parabolic quantum dot, we obtain the eigenenergy of the ground-state and the first-excited state, the eigenfunctions of the ground-state and the first-excited state by using variational method of Pekar type. This system in quantum dot may be employed as a two-level quantum system-qubit. When the electron is in the superposition state of the ground- and the first-excited state, we obtain the time evolution of the electron density. The relation of the probability density of electron on the Coulomb binding parameter and the relations of the period of oscillation on the Coulomb binding parameter, the electron-LO-phonon coupling constant and the confinement length are derived.     

Hydrogenic impurity in double quantum dots

The ground state binding energy and the average interparticle distances for a hydrogenic impurity in double quantum dots with Gaussian confinement potential are studied by the variational method. The probability density of the electron is calculated, too. The dependence of the binding energy on the impurity position is investigated for GaAs quantum dots. The result shows that the binding energy has a minimum as a function of the distance between the two quantum dots when the impurity is located at the center of one quantum dot or at the center of the edge of one quantum dot. When the impurity is located at the center of the two dots, the binding energy decreases monotonically.     

逾渗分立时间量子行走的传输及纠缠特性

在一维分立时间量子行走中,通过静态和动态两种方式随机地断开连接边引入无序效应,研究了静态逾渗和动态逾渗对量子行走传输特性以及位置自由度和硬币自由之间纠缠的影响.随着演化时间的增加,静态逾渗会使得量子行走从弹道传输转变为安德森局域化,而动态逾渗则会使之转变为经典扩散.理想情况下,量子纠缠在较短的时间内就达到一个常数值E_0.静态逾渗量子行走的纠缠减小,并随着时间做无规振荡,而动态逾渗量子行走的纠缠则会随着时间光滑地增加,并在某一时间超过理想情况下的常数值,表现出动态逾渗增强量子纠缠的特性.