隧穿量子点分子的电磁感应透明
时间:2020-10-31 23:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘 要 电磁感应透明是一种通过控制一束激光束使另一束激光束能够穿过致密介质传输的光学现象。在这里，建议使用一个量子点分子，以量子点之间的电子隧穿来代替控制激光束，因为这可以通过外部电场控制，从而实现自感透明。本文讨论隧穿量子点分子实现自感应透明的条件，并引入声子的影响，构建系统的模型和哈密顿量，推导并求解密度矩阵方程，得出极化率，并画出相应曲线图，在图中直观得表现出隧穿量子点分子的自感应透明现象。 58983 毕业论文关键词：量子点分子；声子；量子隧穿；电磁感应透明 Abstract Electromagnetic induced transparency is an optical phenomenon that allows transmission of a laser beam through a dense medium by using a control laser beam. Here, we propose the use of a quantum molecule where the control laser beam is replaced by the electron tunneling between quantum dots, which can be controlled by an external electric field, opening the possibility to induce transparency. In this article, we discuss the conditions of tunneling induced transparency, with the influence of phonon. First, We construct a system and its Hamiltonian, then we solve its density-matrix equations to obtain the linear susceptibility of our system. We plot the related chart, and visually exhibit the phenomenon of tunneling induced transparency. Keywords: quantum molecule; phonon; tunneling; electromagnetic induced transparency 目 录 第一章 绪论1 1.1 研究背景1 1.2 电磁感应透明的研究现状与发展1 1.3 隧穿量子点分子电磁感应透明现状与发展3 1.4 本文的主要内容3 第二章 物理模型与方法-4 2.1 狄拉克符号4 2.2 密度算符与密度矩阵4 2.2 Λ型三能级系统4 第三章 隧穿量子点分子的电磁感应透明6 3.1 引言6 3.2 物理系统与模型6 3.3 结果与讨论8 结论11 致谢-12 参考文献13 第一章 绪论 1.1 研究背景 量子光学的发展史 量子光学这门学科是用辐射量子理论来研究光的产生、传播、检测以及光同物质间的相互作用的学科。到十九世纪，尤其是在创立光的电磁理论之后，在和光的传播有关的情况下，光的波动理论能够十分有效的诠释这些。十九世纪末和二十世纪初，科学家们发现了另一类的光学现象，如黑体辐射、光电效应等，原来的的波动理论很难解释涉及到光的产生和光同物质之间相互作用的现象。1900年，普朗克提出了能量子的假想来解决有关黑体辐射规律的问题，并提出了普朗克公式。五年后，爱因斯坦提出了光量子的假说，这能够有效地诠释光电效应。他认为，光子不仅仅拥有能量，也拥有质量以及动量。1923 年，康普顿为了解释 X 射线散射的实验，提出了光子与自由电子之间弹性碰撞的假设。这一时期，因为各种各样的光谱仪的普遍应用，光谱学得到了长足的发展，科学家们开始利用原子光谱来探究原子内部的结构，以及它的发光机制，这促进了量子力学的建立。所有这一切都为量子光学积淀。二十世纪六十年代激光开始出现，这使量子光学的到了极大的发展，这期间，在激光理论中科学家们创立了半经典理论以及全量子理论。半经典理论中，物质视为拥有量子力学规律的粒子的集合，电磁场则遵循麦克斯韦方程组。这个理论能在激光和物质之间相互作用方面解决很多问题，但是，这个理论却并不能解决关于辐射场量子化的问题。全量子理论中，辐射场被量子化了，看作是由量子化的光子组成，这样的理论体系能够更全面的针对不同现象进行描述，如量子涨落现象和激光与物质之间相互作用相关的现象。目前，和激光有关的领域是量子光学主要研究的方向。另外，在许多其他领域，如量子计算、量子存储等中，量子光学也发挥着十分重要的作用。 电磁感应透明 电磁感应透明（EIT, Electromagnetically induced transparency），一般来说，是在介质上施加一个驱动场，来使一束探测光能够不被吸收地通过介质的现象。当同时施加两束光并且发生 EIT时，探测光能够无损地通过原子介质而不产生吸收以及反射。 (责任编辑：qin) |