量子點(diǎn)與量子位構(gòu)造.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是量子算法、量子糾錯(cuò)的出現(xiàn),量子信息和量子計(jì)算機(jī)成為理論和實(shí)驗(yàn)工作者的研究熱點(diǎn).與經(jīng)典計(jì)算機(jī)相比,量子計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的計(jì)算能力,能夠完成一些經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法有效完成的工作.制造實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵問題是構(gòu)造量子位以及對量子位進(jìn)行量子邏輯操作.目前還不能制造出實(shí)用的量子計(jì)算機(jī),科學(xué)家提出很多量子計(jì)算機(jī)模型,主要分成固體和非固體量子計(jì)算機(jī).主要包括離子阱、核磁共振、量子電動力學(xué)腔、約瑟夫結(jié)和半導(dǎo)體量子點(diǎn).在這片論文里,

2、我們將討論利用透鏡型量子點(diǎn)構(gòu)造量子位.首先研究了垂直磁場下透鏡型量子點(diǎn)(GaAs/Inl-xGaxAs)摻入類氫雜質(zhì)后基態(tài)能和結(jié)合能,然后討論了如何利用量子點(diǎn)中雜質(zhì)核自旋構(gòu)造量子位.利用有效質(zhì)量近似、變分法,研究了垂直磁場下透鏡型量子點(diǎn)(GaAs/Inl-xGaxAs)摻入類氫雜質(zhì)后基態(tài)以和結(jié)合能.我們發(fā)現(xiàn):(1)當(dāng)球型量子點(diǎn)沒有加垂直磁場的時(shí)候,基態(tài)能僅與雜質(zhì)的偏離距離有關(guān),當(dāng)加上垂直磁場后,雜質(zhì)水平和垂直偏離相同距離后,基態(tài)能差別不

3、大,當(dāng)偏離距離增加時(shí),基態(tài)能增加.(2)對于透鏡型量子點(diǎn),由于水平方向和垂直方向束縛勢不對稱,電子基態(tài)能不僅與雜質(zhì)的偏離距離有關(guān),還與雜質(zhì)偏離方向有關(guān).我們計(jì)算了雜質(zhì)對電子波函數(shù)的影響,結(jié)果表明對于強(qiáng)磁場下的強(qiáng)束縛勢量子點(diǎn),雜質(zhì)對于電子波函數(shù)的影響可以忽略.利用強(qiáng)束縛量子點(diǎn)模型,忽略雜質(zhì)對于電子波函數(shù)的影響,我們還討論了如何利用核自旋構(gòu)造量子位.我們計(jì)算了垂直耦合量子點(diǎn)中電子和核子的超精細(xì)相互作用.我們還計(jì)算了在外加場,特別是垂直磁場和