球型量子點(diǎn)中極化子及量子比特的性質(zhì).pdf

1、本文以球型量子點(diǎn)為研究對象，設(shè)計(jì)了一種量子計(jì)算機(jī)的基本信息存儲單元—量子比特(Qubit)模型，對這種量子比特的性質(zhì)做了深入的研究；并研究了球型量子點(diǎn)中極化子的溫度效應(yīng)。
　　 首先通過精確求解能量本征方程、幺正變換及變分方法，得到球型量子點(diǎn)中電子—聲子相互作用體系的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量，以這樣一個兩能級體系構(gòu)成一個量子比特。研究了量子比特內(nèi)電子的概率密度分布情況及聲子對量子比特性質(zhì)的影響。數(shù)值計(jì)算表明，電子或極化子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)能

2、量均隨量子點(diǎn)尺寸的增大而減小，說明球型量子點(diǎn)具有明顯的量子尺寸效應(yīng)，且激發(fā)態(tài)能量減小的程度相對較大，導(dǎo)致量子比特的振蕩周期隨量子點(diǎn)尺寸的增大而增大?？紤]聲子效應(yīng)時，基態(tài)與激發(fā)態(tài)的能量均減少，與無聲子效應(yīng)相比，能級差增大，振蕩周期減小，說明聲子效應(yīng)使量子比特的相干性減弱，且量子點(diǎn)尺寸越大聲子效應(yīng)越強(qiáng)，量子比特的相干性越差。量子比特內(nèi)各個空間點(diǎn)的概率密度均隨時間和坐標(biāo)的變化而變化，當(dāng)空間點(diǎn)給定時，概率密度隨時間做周期性振蕩，聲子效應(yīng)導(dǎo)致振蕩

3、周期縮短，振蕩頻率增大，但聲子效應(yīng)不改變概率密度的幅值；當(dāng)時間和方位角給定時，概率密度隨徑向坐標(biāo)的變化而變化，在球心處概率密度不變，在球半徑一半附近概率密度幅值最大，在球邊緣處概率密度為零；當(dāng)時間和徑向坐標(biāo)給定時，概率密度隨角坐標(biāo)的變化而變化，不同方位的概率密度幅值不同。
　　 其次，采用精確求解能量本征方程、幺正變換、變分以及元激發(fā)理論方法研究了球型量子點(diǎn)中極化子的溫度效應(yīng)。數(shù)值計(jì)算表明，當(dāng)κBT＜hωLO時，極化子的基態(tài)能量