激光作用下隧穿量子点的偏态信息(2)_毕业论文

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激光作用下隧穿量子点的偏态信息(2)

我们研究了可操纵性不对称双 QD 的性质。系统由具有不同能带结构的两个量子点 组成通过隧穿,可以使用自组装制造点生长技术[18]随着电磁场的应用,电子被激发从价 带到导带的一个量子点。电子可以转移通过隧道到另一个量子点。施加栅极电压,导带 电平变为更接近谐振并且它们的耦合增加。 的将发生价带能级的有效去耦当这些水平 变得更加远离共振。 在本研究采用密度矩阵法双重 QD 系统的理论描述。 我们分析系统的吸收和色散性能,用电子空穴对分布在两个不同的点被操纵通过外部激光脉冲或栅 极电压。电磁场由偶极相互作用引入,将基态|0>联系起来激子布居数|1>。随着电磁场 的应用电子从价态激发带到左点的导带,这也可以隧道到正确的点。电子隧道耦合激子 布居数|1>与间接激子布居数|2>。放置栅电极在两个量子点之间可以控制隧道屏障。[19] 没有门电压,导带电子能级在共振之间和电子隧道之间两个量子点非常弱。而门电压存 在,导带电子水平变得更接近谐振和电子隧穿两个量子点之间是显着的增强[20]价带能级 成为更多的谐振和空洞隧道可以忽略。电磁感应透明度[21]是一种已经深入研究了 15 年 以上的重要非线性光学现象。一直以来,在原子和分子气体中观察到这种光学现象,离 子掺杂的晶体和半导体量子阱。并有几个潜在的应用,例如在激光中在没有反转的情况 下,在增强型非线性光学中创造慢光方面,在原子频率标准中,甚至在量子计算和通信 过程中都有应用。近年来,还有一些理论着作研究了电磁感应透明度在半导体量子点中 的影响[22]。几个与这种现象相关的影响可能会在纳米光子学的顶尖领域出现应用。我们 在理论上研究了增益,吸收和色散性能,以及间接激子布居数的|2>不对称双 QD 系统。 随着电子的增加隧道耦合系数,增益值在谐振时减小到透明度窗口位置以及从异常到正 常色散的变化发生。正常色散的强度降低逐渐。布居数|2>可以通过激光脉冲强度来操 纵栅极电压。可以先增强量子态|2>的值,然后减弱。但是,激光脉冲的强度固定而变 化偏压,当Ω = 0 时,量子态占有数为零。如果我们进一步增加Ω ,布居数基本趋于常 数 。这表示一种控制量子光学系统的电光可控方法。这个方法将会对量子信息领域产 生深远的影响。C.-H. Yuan 和 K.-D. Zhu 最近提出一个关于在透明度双量子点结构中 影响电磁感应不透明度的现象。这个现象叫做电压控制透明度。非对称量子点由具有不 同带结构的两个点耦合隧道组成。通过应用电磁电场从价带激发到一个量子点的导带。 电子也可以从隧道到另一个量子点。随着增加隧道系数透明度到应用电磁场和慢光产生, 我们注意到 Villas-Boas 等人以前研究过在相同的量子点结构体中捕获的一致群体。 

他们分析了这项工作中电压控制透明度的瞬态特性,并使用密度矩阵方法对系统的 理论描述。提出具体条件下虚部极化的时间变革。我们发现在透明条件下系统可以显示 无反转的瞬态增益。也研究了时间变量对系统参数的依赖吸收和增益。我们注意到瞬态 特性电磁感应原子气体的透明度在理论和实验方面都有详细的研究[23]。我们研究不对称

双量子点中电压控制透明的瞬时性质,发现在透明条件下,系统可以呈现瞬态增益而不 反转。我们也证明了没有反转的瞬态增益取决于隧道耦合系数和去相关速率系统。 

1.2 Wigner-Yanase 偏态信息现状与发展

 1.2.1 引言 

在量子信息领域中, 光场占有其特殊的地位,关于光场的研究, 物理学家们也倾注 了极度的热情.在光与物质相互作用的时候, 会产生一系列重要的物理现象, 如相干粒 子数俘获(CPT), 电磁诱导光透明(EIT), 无反转激光(LWI), 光速大幅度下降等. 其中, EIT 现象一直受人们广泛的关注, EIT 是指在两束光同时对介质进行相互作用时,当两 束光强度形成鲜明的对比的情况下, 强度弱的探测光则会畅通无阻的穿过介质, 实现 介质对探测光的透明现象, 当然, 通过绝热地调节控制光, 也可以实现介质对探测光 的不透明效果. 站在量子信息的存储的观点, 借助于暗态极化子的概念, 当探测光不 能穿过介质的时候, 光信息则被转移到原子系综, 原子系综的信息会增加, 光场的信 息则会减少, 便实现原子系综对光信息的存储; 当绝热地调节控制光, 使探测光穿过 介质时, 则实现原子系综对光信息的释放. 然而, 在上述的光量子信息的存储方案中, 提及的光场信息与原子系综的信息仍旧是个抽象的概念, 对于两类系统, 如何去刻画 它们的信息也没有相关的解决方案, 对于信息转移更为细致的过程也没有人去探究.讨 论控制光场变化时, 探测光及原子系综信息的变化.  (责任编辑:qin)