柱形量子线中极化子及量子比特的性质

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本文在有效质量近似下，通过求解能量本征方程、运用LLP幺正变换，pekar变分方法以及量子统计原理，系统的研究了柱形量子线中强耦合、弱耦合极化子的性质、柱形量子线中量子比特的性质以及柱形量子线中量子比特的温度效应。本研究主要内容包括：　　⑴运用求解能量本征方程与pekar变分法计算了考虑电子-LO体纵光学声子强耦合束缚下柱形量子线中极化子的基态能量、第一激发态能量、激发能、及由第一激发态到基态的跃迁谱线频率随量子线半径和耦合强度的变化关系。结果表明:基态能量、第一激发态能量、激发能以及跃迁谱线频率均随柱形量子线半径的减小而增大，表现出明显的量子尺寸效应。伴随着电子-声子耦合强度的逐渐增强，基态和第一激发态能量相应变小，激发能与跃迁谱线频率相应变大。　　⑵通过求解能量本征方程，运用LLP幺正变换研究了考虑电子-LO体纵光学声子弱相互作用情形下柱形量子线中极化子的基态能量、第一激发态能量、激发能、及由第一激发态到基态的跃迁频率随柱形量子线半径和耦合强度的变化关系。结果表明:体系的耦合强度分别与基态能量，第一激发态能量成反比，与激发能及跃迁频率成正比，随着柱形量子线半径的减小，基态能量、第一激发态能量、激发能及跃迁频率均增大。　　⑶在柱形量子线强耦合极化子性质的研究的基础之上，利用基态以及第一激发态波函数相叠加构建一个单量子比特。研究了二能级系统中电子的概率密度随时间以及空间的变化关系。结果表明:在柱形量子线二能级系统中电子的概率密度主要集中在0.25R的小球壳以及0.75R的大球壳中随时间以一个振荡周期为单位进行规律变化。当柱形量子线的长度较长时，二能级系统中电子概率密度逐渐降低。　　⑷通过采用量子统计原理与Pekar变分方法，得出在柱形量子线二能级系统中电子的概率密度随温度和耦合强度变化的含时演化规律，数据结果显示:可以将系统的温度调适当值并且选择电子-声子耦合系数较小的材料来增大电子的概率密度，提高量子计算机的稳定性。

著录项

作者
祁立娜;
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作者单位

内蒙古民族大学;

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授予单位内蒙古民族大学;
学科物理学
授予学位硕士
导师姓名丁朝华;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
理论物理,柱形量子线,量子比特,温度效应;

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