【摘要】：微腔量子點系統(tǒng)作為一種物理結構,在量子光學領域中有著重要的地位。這類系統(tǒng)有望作為量子計算單元,未來可用于量子計算與量子通信領域,因而受到了科研工作者的廣泛關注。近年來,將波導系統(tǒng)作為輸入和輸出的通道將光場引入微腔量子點結構,研究整個體系的相互作用成為了研究這類系統(tǒng)的新的思路。這類結構可以集成在一片基板上和其他光學器件結合起來,構成復合器件,具有著重要的研究價值。目前,人們對單量子點微腔的相互作用特性已做了較為全面的研究,得到了豐富的結果,但對于多量子點系統(tǒng)的情況,缺少對量子點之間相互作用的考慮,以及,對多能級下波導與微腔-量子點相互作用方面研究較少,具有著研究的價值。本文著眼于這種結構,建立二量子點微腔和波導的耦合結構,從量子力學主方程入手,求得微腔量子點的相互作用關系,利用輸入輸出原理,在不同的輸入泵浦強度下,對系統(tǒng)透射特征進行了求解,得到了系統(tǒng)透射譜線與相應的微腔內部光子數(shù)信息。同時,利用運動方程在近似條件下做解析求解結果,與數(shù)值結果進行了對比。之后,將量子點之間相互作用對系統(tǒng)的影響納入考慮,構造量子點相互作用哈密頓量,考察了系統(tǒng)加入量子點相互作用之后對輸入輸出結果的改變。在最后,本文考察了量子點能級結構對系統(tǒng)的影響,將量子點能級變?yōu)槿芗?研究第三個能級的加入對系統(tǒng)透射譜與穩(wěn)態(tài)光子數(shù)的影響。
【圖文】：

體量子點體系的集成化問題打開新的道路。2017 年，Petta 等人展示了使用片上超導微波腔讀出在 Si/SiGe 異質結的雙重量子點中電荷狀態(tài)的一種混合器件架構[13]。該裝置通過選擇性量子阱的區(qū)域并通過通過柵極偏置線的低通濾波來減少光子損耗。這些，陷阱在 Si 基雙量子點中的電子可以有效地耦合到微波光子，潛在地相干電子-光子相互作用。 量子點-微腔結構的簡單介紹量子點與光學微型腔相耦合的結構吸引著人們極大的關注，這種耦合系量子電動力學中著重研究的體系之一，它是研究相關量子特性的必要里對這種耦合結構作一個簡單介紹。1 量子點量子點（Quantum Dot）是一種特殊的半導體顆粒，這種半導體顆粒十尺寸大約只有幾納米，因而它們的光學和電學特性與較大顆粒的光電特著的不同。量子點是納米技術的核心主題。

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文的交替層以形成反射鏡（DBR）與間隔層內的介質[29]，或者通過修改半導或通過金屬反射鏡。光學微腔有著各種各樣的應用，例如，化學周期表中族元素構成的半導體材料制成的光學微腔可以應用于小尺度激光刻寫和光纖通信。光學微腔作為一種很重要的光學器件，在量子光學中也有著廣用，如光學微腔可以誘使量子點或原子者在某特定的方向發(fā)生自發(fā)輻射，子以用于制備量子糾纏態(tài)。Fabry-Pefol Photonic crystalWhispering gallery
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O431.2

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