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。     

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.     

声子和磁场对量子环中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换和变分相结合的方法,研究声子和磁场对量子环中极化子性质的影响. 对KBr量子环的数值计算表明,电子或极化子的基态能量随量子环频率(或平均半径)的增大而增大,极化子基态能移随量子环频率的增大(或平均半径的减小)而减小,极化子中的平均声子数随量子环频率的增大(或平均半径的减小)而增大. 当有垂直磁场时,极化子基态能量和基态能移与外磁场及电子转动状态有关. 随着磁场强度的增大,基态能量出现简并且呈现非周期性振荡;能移随磁场强度的增大(或转动量子数绝对值的减小)而减小.     

固态量子比特的量子测量

文章介绍了作者用介观输运器件［如量子点接触(QPC)或单电子晶体管(SET)］测量固态量子比特的原理和特性, 特别着重地介绍了作者最近在处理被测量子比特和介观测量仪器之间的关联方面的新进展.     

固态量子比特的量子测量

文章介绍了作者用介观输运器件[如量子点接触（QPC）或单电子晶体管（SET）]测量固态量子比特的原理和特性，特别着重地介绍了作者最近在处理被测量子比特和介观测量仪器之间的关联方面的新进展。     

通过四比特 态实现任意量子态的量子隐形传态方案

提出了一个将四比特|χ〉态作为量子通道实现任意单量子比特和两量子比特的量子态的隐形传送方案.该方案依赖于两个通信站点之间的纠缠.在这个方案里,我们给出了Alice的测量结果以及Bob进行的相应的幺正操作,计算结果表明,该隐形传送方案是完美的,也就是说它的成功概率可达到1.此外,该方案中用到的测量以及纠缠通道的制备在目前的技术下是完全可行的.因此,我们的方案有望在实验上实现.     

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。     

量子阱中二维电子气的性质

利用提出的三维不对称方势阱模型，对半导体量子阱中二维电子气的性质进行了研究，确定其量子能级和费米能量，并对有关结果进行了讨论。     

Approximate calculation of electronic energy levels of axially symmetric quantum dot and quantum ring by using energy dependent effective mass

Calculations of electronic structures about the semiconductor quantum dot and the semiconductor quantum ring are presented in this paper. To reduce the calculation costs, for the quantum dot and the quantum ring, their simplified axially symmetric shapes are utilized in our analysis. The energy dependent effective mass is taken into account in solving the Schr?dinger equations in the single band effective mass approximation. The calculated results show that the energy dependent effective mass should be considered only for relatively small volume quantum dots or small quantum rings. For large size quantum materials, both the energy dependent effective mass and the parabolic effective mass can give the same results. The energy states and the effective masses of the quantum dot and the quantum ring as a function of geometric parameters are also discussed in detail.     

基于弱相干光源测量设备无关量子密钥分发系统的误码率分析

测量设备无关量子密钥分发系统可以免疫任何针对探测器边信道的攻击, 并进一步结合诱惑态方法规避了准单光子源引入的实际安全性问题. 目前实验中一般采用弱相干光源, 但是该光源含有一定比例的空脉冲和多光子脉冲. 本文针对弱相干光源的具体特性, 采用量子力学的描述, 将各个器件进行量子化处理, 并同时考虑探测器的具体性能参数的影响, 分别给出了通信双方各自发送的脉冲含有特定光子数时产生的成功贝尔态和错误贝尔态的概率公式, 从理论上对相位编码和偏振编码测量设备无关量子密钥分发系统的误码率进行了定量分析, 分别推导并模拟了通信双方采用的平均光子数对称和不对称时误码率随传输距离的变化情况, 结果表明在偏振编码Z基中, 多光子脉冲不会引起误码; 在偏振编码X基和相位编码中, 受多光子影响, 产生的误码率较大. 对于不同的编码方式, 误码率均随传输距离的增加有不同程度的升高, 长距离传输时, 平均光子数越小, 产生的误码率越大; 在偏振编码X基和相位编码的短距离传输中, 相对于对称, 通信双方采用的平均光子数不对称时产生的误码率较大.     

阶梯电压下量子环的动力学性质

利用非平衡格林函数方法,研究了一维量子环的动力学特性.量子环中通过恒定的磁通,并通过单根导线与电子库连接.考虑瞬时改变库的势（阶梯电压）,导线与环间有含时的隧穿电流.提出一种数值方法计算有阶梯电压体系的电导,结果说明遂穿电流特性能够反映量子环中电子能谱结构. 关键词： 量子环 遂穿电流 电子能谱     

Electronic states of InAs/GaAs tyre-shape quantum ring

In the framework of the effective mass theory, this paper calculates the electron energy levels of an InAs/GaAs tyre-shape quantum ring （TSQR） by using the plane wave basis. The results show that the electron energy levels axe sensitively dependent on the TSQR＇s section thickness d, and insensitively dependent on TSQR＇s section inner radius R1 and TSQR＇s inner radius R2. The model and results provide useful information for the design and fabrication of InAs/GaAs TSQRs.     

量子环中极化子的温度效应

采用求解能量本征方程和LLP幺正变换方法,研究了量子环中极化子的温度效应.数值计算表明:当温度较低时,温度对极化子的基态能量无影响,当温度较高时,极化子的基态能量随温度的升高而增大;还表明极化子的基态能量随电子-声子耦合强度的增大而减小,随电子受限程度的增强(即量子环内径增大或外径减小)而增大,说明其量子尺寸效应非常显著.     

Two-electron quantum ring in short pulses

The response of a two-electron quantum ring system to the short laser pulses of different shapes in the presence of external static electric field is studied.The variation of transition probabilities of the two-electron quantum ring from ground state to excited states with a number of parameters is shown and explained.The energy levels and wavefunctions of the system in the presence of static electric field are found by solving the time-independent Schrodinger equation numerically by the finite difference method.The shape of the pulse plays a dominant role on the dynamics.     

Effect of interdiffusion on electronic states of strain-free Gaussian-shaped double quantum ring superlattice

The effect of interdiffusion on band structure and Bloch amplitudes of three dimensional superlattice composed of Gaussian shaped double quantum rings is investigated using the Fourier transformation to the momentum space. It is shown that the sequence of the principal quasimomentum vectors which correspond to the energy increase depends on superlattice symmetry. Due to interdiffusion both the first and the second minibands of conduction band shift to the region of higher energies and broaden, meanwhile the difference between the behaviors of the dispersion curves in different directions of momentum space gradually disappears. The obtained results indicate to the opportunity of purposeful manipulation of structure characteristics by means of interdiffusion both quantitively and qualitatively.     

柱环腔中的量子电动力学效应

研究以同轴不同半径柱面围成的导体柱环腔体中电磁场真空零点振动模式所给出的宏观量子效应.零点振动模式通过求解柱环空腔边界条件下无源的Maxwell方程组获得.得到了双柱面同心柱环中单位长度和单位面积的且是有限的真空能量，即Casimir能量.这有限的Casimir能量可以分解为独立而且收敛的三部分，它们分别来自内柱面、外柱面和柱环之中.对多柱面同心柱环，Casimir能量可分解为独立的（2n—1）部分（n为柱面数）.柱环是类似于平行板的几何结构.但柱环所给出的Casimir能量和Casimir势能系数是随着 关键词： Casimir效应 柱环腔体 零点能 量子电动力学     

基于泊松分布单光子源的量子误码率的分析

在自由空间量子密钥分配中,单光子源采用具有泊松分布的高度衰减激光脉冲,量子密码术协议采用BB84和B92协议。通过引入量子信道传输率、单光子捕获概率、测量因子和数据筛选因子,建立了量子误码率理论模型,给出了量子误码率的表达式。对于自由空间量子信道,引起量子误码率的主要因素是光学元件、探测器暗噪声和空间光学环境,并对这些因素进行了分析。针对低轨卫星_地面站间链路,进行了量子误码率的数值仿真研究。结果表明,在低轨卫星_地面站间进行量子密钥分配是可行的,限制自由空间量子密钥分配链路距离的主要因素是探测器暗噪声和空间光学环境。