球壳量子点中量子比特及其声子效应

《球壳量子点中量子比特及其声子效应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本文采用精确求解能量本征方程、LLP幺正变换以及变分方法研究球壳量子点中量子比特的性质以及声子效应对量子比特性质的影响。通过求解球壳量子点的能量本征方程，得到电子能态；并以两能态叠加构造一个量子比特。对InAs材料的数值计算表明：当电子受限增强时，能量本征值增大。量子比特内电子的概率密度分布与电子的空间坐标和时间有关，在球壳的中心球面上电子出现的概率最大，在球壳边界面出现的概率为零，且各个空间点的概率密度随方位角周期性交化和随时间做周期性振荡，振荡周期随着外径(或内径)的增大而增大。通过LLP幺正变换和变分方法研究声子效应对球壳量子点中电子．声子系能量、量子比特的振荡周期和概率密

2、度的影响。数值计算表明：当内径一定时，基态和激发态能量均随外径的增大而减小，说明量子点具有明显的量子尺度效应；声子效应使基态能量、激发态能量减小，且外径越大声子效应越明显：声子效应导致量子比特的振荡周期减小，且外径越大声子效应对振荡周期的影响越大，量子比特的相干性减弱。声子效应改变振荡周期，但不改变概率密度幅值，只改变幅值出现的时间。关键词：球壳量子点：电子能态；量子比特：声子效应ThePropertiesandPhononEffectofQubitinSphericalShellQuantumDot^bstractpropertiesandphononeffectofqubitin

3、sphericalsheHquantumdot翻℃studiedbysolvingtheSchr6dingerequationandLLPunitarytransfonn撕onandvariationmethod．energiesandstatesofelectroninsphericalshellquantumdot锄[eobtainedbysolvingtheSchr6dingerequationandaquantumbit(qubiOisformedbyoverlyingboththegroundstateandallexcitedstate．Thenumericalresul

4、tsforInAssphericalsheflquantumdotindicatethatthee瑾蹬ofelectronincreaseswhentheelectron’Sconfinementiss吮n舀henI吐probabilitydensitydistributionofelectroninqubithassomethingto面withtheelectron’Spositioninthesphericalshellquanttmadotandtime，thereisamaximumincentralsphericalsurfaceandzeroinboundarysurf

5、aces；theprobabilitydensityofelectroni11allpositionmakesperiodicalchangingwithanglecoordinateandperiodicaloscillatingwithtime，andtheoscillatingperiodincreaseswiththeouter(orinner)radiusincreasing．influenceofphononeffectontheenergyofpolaronandthepropertyofqubitarestudiedbyusingLLPunitarytransform

6、ationandvariationalmethod．Thenumericalresultsindicatethatwheninnerradiusisgiven，thegroundstateandexcitedstateenergywilldecreasewithincreasingouterradius,whichshowsthatsphericalshellquantumdothasapparentquantumsizeeffect．Thephononeffectmakesthegroundenergyandtheexcitedstatesreducing,wheninnerrad

7、iusisgiven,thelargertheouterradiusis,themoleevidentthephononeffectis．Thephononeffectmakesoscillatingperiodshorting,whichindicatedthatphononeffectweakensthecoherenceofqubit,butitdoesnotchangeamplitudeofprobabilitydensity．Keywords；S