非均匀极化量子点中的电子自旋动力学

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摘要

1 绪论

1．1量子计算简介

1．2半导体量子点系统用于实现量子计算

1．3量子点中核自旋导致的退相干过程

1．4金刚石色心系统实现量子计算

2 量子自旋系统中的退相干过程

2．1量子点中的退相干过程

2．2解析处理方法

2．2．1半经典处理

2．2．2准静态近似

2．3数值模拟方法

2．3．1切比雪夫多项式展开

2．3．2相干态P表象的方法

2．4在量子点退相干问题中的实际应用

2．5 半经典处理方法的应用实例：自旋扩散退相干

3 量子点中的动力学极化及极化非均匀性

3．1双量子点系统中的动力学核极化

3．2核自旋动力学极化所导致的极化非均匀性

4 非均匀极化量子点中的退相干各向异性

4．1量子点中的核极化

4．1．1热力学极化

4．1．2动力学极化

4．2量子点中电子自旋的退相干过程

4．3退相干过程的数值模拟

4．4非均匀核极化对电子自旋退相干过程的抑制

4．5退相干各向异性

4．5．1外加磁场的影响

4．5．2拟合得到退相干时间

4．5．3傅立叶分析

4．5．4退相干各向异性

4．5．5极化非均匀程度与退相干各向异性的关系

4．5．6一些简单的分析

4．6总结

5 非均匀极化量子点的具体应用：量子存储

5．1量子存储的一般过程

5．2量子点中量子存储过程的进一步分析

5．2．1量子点中量子存储过程的量子力学描述

5．2．2核自旋不完全极化而相互作用均匀分布的情形

5．2．3核自旋完全极化而相互作用不均匀的情形

5．3对于量子点中实际情形的量子存储过程的数值模拟

5．4核自旋的非均匀极化

5．5最小保真度

5．6 比较均匀极化与非均匀极化中最小保真度与平均极化率的关系

5．7从信息熵的角度分析非均匀极化的效果

5．8最优外加磁场

5．9总结

6 总结与展望

附录

参考文献

攻博期间发表的科研成果目录

致谢