介观电路中电流的量子特性

基于介观电路中电荷的量子化特性和介观电容中存在弱耦合效应的物理事实,对介观LC电路进行了量子力学处理,并讨论了电路中的类超导电流的量子特性。结果表明:无源情形时介观LC电路中类超导电流随时间变化具有周期性,其平均值为零;在直流稳压电源的作用下类超导电流存在直流分量,总电流平均值存在shapiro台阶;在交流电源的作用下类超导电流也可以存在直流分量,但总电流平均值不存在Shapiro台阶。     

声子库的量子态对介观电路量子特性影响的研究

考虑电子与声子间相互作用,研究了两种声子库纯初始态(正则系综与粒子数态)下耗散介观电路的动力学特性.长时间极限下(t→∞)：当环境处于热平衡态时,电路系统中的电流和电荷的平均值只与电路所处初始量子态中的平均值有关,与环境无关;环境初态为粒子数态时,电荷与电流平均值随时间的演化特性与环境初始处于热平衡态下时完全一样,表明介观电路中的电荷与电流的平均值与环境量子态的某组占有数无关.电路中电流和电荷的量子涨落不仅与系统的初态有关,还与系统所处环境的量子态及温度有关.一般地说,电路系统与环境的纠缠会 关键词： 介观耗散电路 声子库 量子初态 量子态纯度     

磁场对介观耦合金属环中持续电流的影响

在考虑电荷是量子化的基础上，研究了外加磁场对介观耦合金属环中持续电流的影响.结果表明：由于存在耦合，介观金属环中总是存在附加的持续电流，附加的持续电流与电路参数及耦合系数有关.当外加磁通量按正弦规律变化时，介观耦合金属环中出现倍频与分频效应. 关键词： 介观耦合金属环 持续电流 磁场     

声子库的量子态对介观电路量子特性影响的研究

考虑电子与声子间相互作用，研究了两种声子库纯初始态(正则系综与粒子数态)下耗散介观电路的动力学特性.长时间极限下(t→∞)：当环境处于热平衡态时，电路系统中的电流和电荷的平均值只与电路所处初始量子态中的平均值有关，与环境无关；环境初态为粒子数态时，电荷与电流平均值随时间的演化特性与环境初始处于热平衡态下时完全一样，表明介观电路中的电荷与电流的平均值与环境量子态的某组占有数无关.电路中电流和电荷的量子涨落不仅与系统的初态有关，还与系统所处环境的量子态及温度有关.一般地说，电路系统与环境的纠缠会     

介观LC电路零状态响应的完全解

采用代数动力学规范变换方法,求出含时变电压源的介观LC电路量子态随时间演化算符的精确解.研究了介观LC电路的零状态响应问题,求出电荷与电流对输入电压信号的零状态响应的完全解,结果表明介观LC电路系统具有线性时不变特性,且电荷与电流的零状态响应与宏观LC电路的结果相同.     

介观LC电路零状态响应的完全解

采用代数动力学规范变换方法，求出含时变电压源的介观LC电路量子态随时间演化算符的精确解.研究了介观LC电路的零状态响应问题，求出电荷与电流对输入电压信号的零状态响应的完全解，结果表明介观LC电路系统具有线性时不变特性，且电荷与电流的零状态响应与宏观LC电路的结果相同.     

介观多环耦合系统中的量子电流增强效应

基于电荷具有离散性的事实对介观电路进行量子化，以介观三环为例研究多环耦合系统中的量子电流增强效应.结果表明，量子电流增强效应不仅存在于耦合双环系统中，而且在金属多环系统中也存在. 关键词： 介观电路 耦合系统 量子电流 增强效应     

介观LC电路中的量子隧道效应

考虑到电子在纳米电容器中的运动是一个单电子隧穿过程,因而将电容器作为一个隧道结,应用隧道模型的稳态法,研究了介观LC电路中的电流电压特性.结果表明:由于库仑力的作用,介观LC电路中存在着阈值电压.当外加电压小于阈值电压时,隧穿电流为零,显示出库仑阻塞现象;当外加电压远大于阈值电压时,隧穿电流与电压成正比. 关键词： 介观LC电路 库仑阻塞 单电子隧道过程     

交流源作用下介观RLC电路系统量子态随时间的演化

根据量子不变量理论，同时考虑介观电容器极板间电子波函数的耦合作用和电路的耗散,研究介观RLC电路系统在交流电流源作用下动力学的演化过程，并且得到描述系统量子态随时间的演化算符.进一步的分析结果表明，介观RLC电路系统的波函数将由任意的初态演化到一般的压缩态. 关键词： 介观RLC电路 交变电源 不变量理论 时间演化算符     

交流源作用下介观RLC电路系统量子态随时间的演化

根据量子不变量理论,同时考虑介观电容器极板间电子波函数的耦合作用和电路的耗散,研究介观RLC电路系统在交流电流源作用下动力学的演化过程,并且得到描述系统量子态随时间的演化算符.进一步的分析结果表明,介观RLC电路系统的波函数将由任意的初态演化到一般的压缩态.     

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.     

Asymmetric Double Quantum Dots as a Subminiature Mesoscopic Cell

A subminiature mesoscopic cell,consisting of asymmetric double quantum dots capacitively coupled to a nearby mesoscopic circuit,is proposed,which can transform disordered noise energy to ordered electric energy.Two schemes,the noises originating from the nearby mesoscopic circuit and from the electromagnetic wave disturbance in external environment,are investigated.We found that the proposed cell can manifest as a good constant current source and the output current may not reach its largest value even if the circuit is shorted.     

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。     

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。     

Shapiro effect in mesoscopic LC circuit

In this paper we consider the movement of an electron in the single electron tunnel process through a mesoscopic capacitor. The results show that, due to the Coulomb force, there is a threshold voltage V_t in the mesoscopic LC circuit. When the external voltage is lower than the threshold voltage, the tunnel current value is zero, and the Coulomb blockade phenomenon arises. Furthermore, considering that the mesoscopic dimension is comparable to the coherence length in which charge carriers retain the phase remembrance, a weak coupling can be produced through the proximity effect of the normal metal electrons of both electrodes of a mesoscopic capacitor. By varying the external voltage, we can observe the Shapiro current step on the current－voltage characteristic curve of a mesoscopic LC circuit.     

非耗散介观含源电路的量子力学效应

本文对非耗散介观含源电路的量子力学效应进行了详细研究.导出了非耗散介观含源电路在压缩真空态下其电荷和电流的量子零点涨落,并得到了该电路在绝对零度时的量子噪音.     

交变电源作用下介观电感耦合电路中电荷与电流的量子涨落

利用量子厄米不变量理论,我们研究了交变电源作用下介观电感耦合电路的量子动力学,不仅得到了含时薛定谔方程的精确解,计算了电路中电荷与电流的量子涨落,同时也得到了介观电路的非绝热非循环几何相位的表达式.