發(fā)布時(shí)間：2020-05-17 02:07

【摘要】：微腔量子點(diǎn)系統(tǒng)作為一種物理結(jié)構(gòu),在量子光學(xué)領(lǐng)域中有著重要的地位。這類系統(tǒng)有望作為量子計(jì)算單元,未來(lái)可用于量子計(jì)算與量子通信領(lǐng)域,因而受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。近年來(lái),將波導(dǎo)系統(tǒng)作為輸入和輸出的通道將光場(chǎng)引入微腔量子點(diǎn)結(jié)構(gòu),研究整個(gè)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(jié)構(gòu)可以集成在一片基板上和其他光學(xué)器件結(jié)合起來(lái),構(gòu)成復(fù)合器件,具有著重要的研究?jī)r(jià)值。目前,人們對(duì)單量子點(diǎn)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(jié)果,但對(duì)于多量子點(diǎn)系統(tǒng)的情況,缺少對(duì)量子點(diǎn)之間相互作用的考慮,以及,對(duì)多能級(jí)下波導(dǎo)與微腔-量子點(diǎn)相互作用方面研究較少,具有著研究的價(jià)值。本文著眼于這種結(jié)構(gòu),建立二量子點(diǎn)微腔和波導(dǎo)的耦合結(jié)構(gòu),從量子力學(xué)主方程入手,求得微腔量子點(diǎn)的相互作用關(guān)系,利用輸入輸出原理,在不同的輸入泵浦強(qiáng)度下,對(duì)系統(tǒng)透射特征進(jìn)行了求解,得到了系統(tǒng)透射譜線與相應(yīng)的微腔內(nèi)部光子數(shù)信息。同時(shí),利用運(yùn)動(dòng)方程在近似條件下做解析求解結(jié)果,與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。之后,將量子點(diǎn)之間相互作用對(duì)系統(tǒng)的影響納入考慮,構(gòu)造量子點(diǎn)相互作用哈密頓量,考察了系統(tǒng)加入量子點(diǎn)相互作用之后對(duì)輸入輸出結(jié)果的改變。在最后,本文考察了量子點(diǎn)能級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的影響,將量子點(diǎn)能級(jí)變?yōu)槿芗?jí),研究第三個(gè)能級(jí)的加入對(duì)系統(tǒng)透射譜與穩(wěn)態(tài)光子數(shù)的影響。
【圖文】：

體量子點(diǎn)體系的集成化問(wèn)題打開(kāi)新的道路。2017 年，Petta 等人展示了使用片上超導(dǎo)微波腔讀出在 Si/SiGe 異質(zhì)結(jié)的雙重量子點(diǎn)中電荷狀態(tài)的一種混合器件架構(gòu)[13]。該裝置通過(guò)選擇性量子阱的區(qū)域并通過(guò)通過(guò)柵極偏置線的低通濾波來(lái)減少光子損耗。這些，陷阱在 Si 基雙量子點(diǎn)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(diǎn)-微腔結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹量子點(diǎn)與光學(xué)微型腔相耦合的結(jié)構(gòu)吸引著人們極大的關(guān)注，這種耦合系量子電動(dòng)力學(xué)中著重研究的體系之一，它是研究相關(guān)量子特性的必要里對(duì)這種耦合結(jié)構(gòu)作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。1 量子點(diǎn)量子點(diǎn)（Quantum Dot）是一種特殊的半導(dǎo)體顆粒，這種半導(dǎo)體顆粒十尺寸大約只有幾納米，因而它們的光學(xué)和電學(xué)特性與較大顆粒的光電特著的不同。量子點(diǎn)是納米技術(shù)的核心主題。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文的交替層以形成反射鏡（DBR）與間隔層內(nèi)的介質(zhì)[29]，或者通過(guò)修改半導(dǎo)或通過(guò)金屬反射鏡。光學(xué)微腔有著各種各樣的應(yīng)用，例如，化學(xué)周期表中族元素構(gòu)成的半導(dǎo)體材料制成的光學(xué)微腔可以應(yīng)用于小尺度激光刻寫和光纖通信。光學(xué)微腔作為一種很重要的光學(xué)器件，在量子光學(xué)中也有著廣用，如光學(xué)微腔可以誘使量子點(diǎn)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(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O431.2

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