回音壁微腔耦合系統(tǒng)光學性質的研究.pdf

1、近年來,量子計算、量子信息處理等為信息社會提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。當前人們首先要考慮的是如何在實驗上實現量子信息處理并使之應用于生活實際。理論和實驗表明,基于腔量子電動力學(CQED)的半導體微腔量子點強耦合系統(tǒng)是最有可能實現量子計算機的方案之一,這是本論文的主要研究動機。
　　第一章簡要介紹了量子點和腔量子電動力學(CQED)的基本知識。討論了強耦合和弱耦合的定義,介紹了當前研究的主要微腔系統(tǒng)。并討論了波導中光子的色散關系的線性化

2、。
　　第二章用一種全量子理論方法研究了單波導、光學微盤腔與三能級量子點耦合系統(tǒng)的動力學過程,求出其耦合后的透射模和反射模的解析解。在實數空間里,我們得出透射光譜和反射光譜的數值解,結果顯示,三能級系統(tǒng)比二能級系統(tǒng)耦合更為明顯。
　　第三章研究了雙波導微腔量子點系統(tǒng)動力學過程。量子點分別由基態(tài)、左圓極化激子態(tài)和右圓極化激子態(tài)構成,兩簡并回音壁腔模分別與左激子躍遷模和右激子躍遷模相耦合。同樣求出了透射模和反射模的解析解并對其數

3、值解作了詳細的討論。結果顯示,我們可以通過設計微腔得到合適的微腔反向散射率,利用雙模與量子點強耦合,就可以克服雙激子能級精細結構的分裂(FSS)。
　　第四章研究了一回音壁光學腔模與腔邊緣呼吸式機械振動模的糾纏以及兩回音壁模之間的糾纏動力學過程并結出數值模擬。結果顯示腔模之間的耦合加強,能夠加強腔模間的糾纏,但會減小光模與機械模間的耦合,從而使光機械模糾纏減弱。光機械模的糾纏可發(fā)生在溫度40K以上,這比機械振子基態(tài)溫度高出好幾個數