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三角束缚势量子点量子比特性质的研究

作　者: 孙家奎
导　师: 肖景林
学　校: 内蒙古民族大学
专　业: 理论物理
关键词: 量子点量子信息量子比特三角束缚势
分类号: O413
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 53次
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内容摘要

本文以三角束缚势量子点为基础,设计了一种量子计算机的基本信息存储单元-量子比特(Qubit)模型,并深入的研究了这种量子比特的性质。第一章介绍了本文的研究背景。第二章,应用Peker变分方法在三角束缚势量子点中,电子与体纵光学声子强耦合的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,得出电子在空间的概率密度随极角呈规律性分布,同时以一定的时间作周期性振荡,振荡周期随耦合强度的增加而减小,随受限长度的增加而增大,且振荡周期随极角的变化呈周期性的改变。第三章,采用和第二章同样的模型进一步研究了三角束缚势量子点量子比特的温度效应,得出了电子的概率密度在空间振荡的周期随温度的升高而减小。当电子-声子耦合强度较小时受限长度对电子概率密度的影响起主要作用,当量子点的受限长度较大时电子-声子耦合强度对电子概率密度的影响较明显。第四章,在含有类氢杂质的三角束缚势量子点中,由于杂质的存在,使得量子比特的振荡周期变小,且随着库仑结合参数的增大逐渐减小。即电子处于叠加态的概率密度减小,在叠加态存活的时间变短,这对量子信息的存储是极为不利的。同时,在电子-声子耦合强度较小和量子点的受限长度较大时,库仑结合参数对振荡周期的影响比较明显。所以在设计量子点方案时即要考虑到电子-声子耦合强度和量子点的受限强度,又要考虑到构成量子点材料的纯度。第五章,对三角束缚势量子点量子比特的性质进行了总结。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-6
第一章绪论  6-9
  1.1 量子计算机的原理及实现方案  6-7
  1.2 量子点方案的研究现状  7-8
  1.3 本文的研究内容  8-9
第二章三角束缚势量子点量子比特的光学声子效应  9-16
  2.1 理论模型  9-11
  2.2 数值计算与结果讨论  11-15
  2.3 结论  15-16
第三章三角束缚势量子点量子比特的温度效应  16-22
  3.1 理论模型  16-18
  3.2 结果与讨论  18-21
  3.3 结论  21-22
第四章三角束缚势量子点量子比特的杂质效应  22-26
  4.1 理论模型  22-24
  4.2 结果与讨论  24-26
  4.3 结论  26
第五章总论  26-28
参考文献  28-32
致谢  32-33
作者简介  33-34

三角束缚势量子点量子比特性质的研究

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