目前有關(guān)量子糾纏態(tài)的制備、操控和在量子信息處理中的應(yīng)用研究正在蓬勃發(fā)展。探索納米尺度或者更大尺度結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)行為對(duì)理解宏觀經(jīng)典世界如何過渡到量子世界以及推進(jìn)超靈敏探測(cè)技術(shù)的發(fā)展具有根本意義。機(jī)械振子由于具有高品質(zhì)因子、高頻率和小質(zhì)量等優(yōu)良的可調(diào)性能,使它在物理、電子、工程、生物、化學(xué)和醫(yī)學(xué)等科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域引起了人們的廣泛關(guān)注,而且它是研究宏觀物體量子行為的理想選擇。把機(jī)械振子冷卻至基態(tài)附近后,機(jī)械振子與量子點(diǎn)、腔、原子、單電子晶體管等小量子系統(tǒng)耦合起來形成的電機(jī)械系統(tǒng)或腔光力系統(tǒng)可用于在宏觀尺度上探測(cè)基本的量子定律,研究新奇的量子現(xiàn)象,如制備機(jī)械振子的壓縮態(tài)、實(shí)現(xiàn)腔場(chǎng)與機(jī)械振子之間的糾纏等。這為將來的量子通信、信息傳輸?shù)葢?yīng)用開辟了道路。在本文中,我們從理論上研究了在不同體系中如何制備和操控機(jī)械振子的非經(jīng)典態(tài),并討論了如何利用機(jī)械振子對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行量子控制產(chǎn)生光子阻塞效應(yīng)。首先,我們討論了強(qiáng)庫(kù)侖阻塞區(qū)域內(nèi)在電子輸運(yùn)過程中如何把與耦合量子點(diǎn)發(fā)生電聲耦合的機(jī)械振子制備到壓縮態(tài)。在馬爾科夫近似下利用二階微擾理論絕熱消除庫(kù)算符,我們可以得到系統(tǒng)的主方程。通過調(diào)節(jié)門電壓來控制量子點(diǎn)的能級(jí)結(jié)構(gòu),使電子... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 機(jī)械振子
        1.1.1 機(jī)械振子的量子化
        1.1.2 與機(jī)械振子耦合系統(tǒng)的研究進(jìn)展
    1.2 腔光力系統(tǒng)中兩種典型的耦合
        1.2.1 色散型耦合
        1.2.2 耗散型耦合
    1.3 本文的主要工作
第二章 與耦合雙量子點(diǎn)體系作用的機(jī)械振子的正交壓縮
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)的描述
        2.2.1 系統(tǒng)的哈密頓量和主方程
        2.2.2 描述機(jī)械振子振動(dòng)的約化密度矩陣的主方程
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 低溫情況下的結(jié)果分析
        2.3.2 聲子庫(kù)對(duì)機(jī)械振子壓縮的影響
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 附錄
        2.5.1 附錄A：描述雙量子點(diǎn)與費(fèi)米電極、真空電磁場(chǎng)和環(huán)境的聲子庫(kù)的相互作用
        2.5.2 附錄B：約化密度矩陣元的演化方程
第三章 納米機(jī)械振子的聲子模與腔模之間的糾纏制備及EPR操控
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)和主方程
    3.3 腔模和聲子模之間的糾纏
        3.3.1 僅有一個(gè)量子點(diǎn)處于光腔中
        3.3.2 兩個(gè)量子點(diǎn)處于光腔中
    3.4 EPR操控
    3.5 本章小結(jié)
第四章 耗散型耦合腔光力系統(tǒng)中腔場(chǎng)與振子間的糾纏轉(zhuǎn)化
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型介紹
    4.3 腔與機(jī)械振子子系統(tǒng)的主方程
    4.4 弱耦合近似條件下兩機(jī)械振子間的EPR糾纏
    4.5 中等強(qiáng)度耦合條件下兩機(jī)械振子間的EPR糾纏
    4.6 本章小結(jié)
第五章 機(jī)械振子非線性相干態(tài)的制備
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)的描述及主方程
    5.3 暗態(tài)
        5.3.1 聲子數(shù)統(tǒng)計(jì)
        5.3.2 二階相關(guān)函數(shù)
        5.3.3 Wigner函數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3636268