作者简介:清野淳二 2005年毕业于东京都立大学理学部化学科。2007年结业于东京都立大学理学研究科化学硕士课程。2010年结业于东京都立大学理工学研究科分子材料化学博士课程。同年4月成为早稻田大学理工学部助理研究员。2012年成为日本学术振兴会研究员(PD)。2015年成为早稻田大学理工研究所副研究员。2017年成为日本科学技术振兴机构PRESTO研究员(兼任)。2020年成为东京都立大学理学部化学科特任副教授。 2010年获理学博士学位。 [专业] 化学信息学,量子化学。 [联系方式] 〒169-0007 东京都新宿区大久保3-4-1(工作地点)
Ψ(ξ 1 , ξ 2 , ξ 3 , . . . , ξ N ) 的最简单表示是通过单电子函数的乘积和。由于置换反对称性,基本多电子基函数由斯莱特行列式给出:
目前,人们对研究二维电子系统特性的兴趣源于其在纳米级半导体结构中的应用前景。在这样的系统中,特性依赖性的量子维度量通常具有振荡特性(Korotun,2015 年;Kurbatsky 等人,2004 年;Dmitriev 等人,2012 年;Dmitriev 等人,2007 年;Korotun,2014 年;Korotun 等人,2015 年;Dymnikov,2011 年;Gulyamov 等人,2019 年,Gulyamov 等人,2020 年)。在二维半导体中,宏观能量特性(例如态密度、电子有效质量和费米能量)取决于量子阱的厚度。假设材料厚度d的大小将与低维半导体中电子的德布罗意波长相等。
我们研究了在“严格”空间变化的磁场(但不满足磁单极子条件)下相对论冷电子的二维运动。我们发现,在恒定磁场的情况下出现的朗道能级简并性在磁场变化时会消失,自旋向上和自旋向下电子的能级会根据磁场变化的性质以有趣的方式排列。此外,变化的磁场会将零角动量电子的朗道能级与正角动量分开,而恒定场只能将能级分为正角动量和负角动量。探索非均匀磁场中的朗道量子化本身就是一项独特的事业,对凝聚态物质、天体物理学和量子信息等领域都有跨学科影响。作为示例,我们展示了磁化白矮星,它们受到变化的磁场,同时受到洛伦兹力和朗道量子化的影响,从而影响底层的简并电子气,表现出对钱德拉塞卡质量极限的明显违反;并且在空间增长的磁场存在下,电子的量子速度会增加。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,这使得在较小的电荷载流子密度下可以有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上具有发展前景的可扩展外延石墨烯需要分子掺杂,而分子掺杂在环境条件下通常是不稳定的,以补偿来自 SiC 衬底的电子转移。在这里,我们采用了有机电子器件中常见的经典玻璃封装,以使分子掺杂的外延石墨烯对空气中的水和氧分子钝化。我们已经研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性近 1 年。经过近一年的多次热循环,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,小于 3.5 n Ω Ω − 1 的测量不确定度,而普通未封装的器件在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量子化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,这使得在较小的电荷载流子密度下可以有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上具有发展前景的可扩展外延石墨烯需要分子掺杂,而分子掺杂在环境条件下通常是不稳定的,以补偿来自 SiC 衬底的电子转移。在这里,我们采用了有机电子器件中常见的经典玻璃封装,以使分子掺杂的外延石墨烯对空气中的水和氧分子钝化。我们已经研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性近 1 年。经过近一年的多次热循环,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通未封装的器件在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量子化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。
2 从电路到原子 14 2.1 电磁电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................................................................................................................................................................................................................................................. 21 2.2.1 何时是电路量子?....................................................................................................................................................................................................................... 21 2.2.2 电路量子化....................................................................................................................................................................................................................................... 22 2.3 非线性电路元件....................................................................................................................................................................................................... . ... 32 2.4.1 库珀对盒. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 34 2.4.4 氟氟铵。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 36
图 1:钻石面心立方结构内的 NV 缺陷。NV 中心由碳晶格(黑色)中空位(白色)旁边的氮取代基(蓝色)组成。量子化轴可以以相等的概率位于四个晶体取向之一。
ℓ H ℓ 是任意二阶量子化费米子哈密顿量的乔丹-维格纳变换。Select ( H ) 是几种量子算法的主要子程序之一,包括最先进的哈密顿量模拟技术。如果二阶量子化哈密顿量中的每一项最多涉及 k 个自旋轨道,且 k 是与自旋轨道总数 n 无关的常数(文献中考虑的大多数量子化学和凝聚态模型都是如此,其中 k 通常为 2 或 4 ),则我们对 Select ( H ) 的实现不需要辅助量子位,并且使用 O ( n ) Cliufford+ T 门,其中 Cliufford 门应用于 O (log 2 n ) 层,T 门应用于 O (log n ) 层。与以前的工作相比,这实现了 Clifford 和 T 深度的大幅提升,同时保持了线性门数,并将辅助门数减少到零。
摘要 较大的朗道能级间距源于石墨烯中准粒子的线性能量动量色散,它允许在较小的载流子密度下有效实现量子霍尔效应。然而,在碳化硅 (SiC) 上要实现有前景的可扩展外延石墨烯,需要分子掺杂来补偿来自 SiC 基底的电子转移,而分子掺杂在环境条件下通常不稳定。在这里,我们采用有机电子器件中常见的经典玻璃封装来钝化分子掺杂外延石墨烯以抵抗空气中的水和氧分子。我们研究了玻璃封装设备中霍尔量子化的稳定性,为期近 1 年。在近 1 年的多次热循环中,霍尔量子化保持在阈值磁场之上,在 2 n ΩΩ − 1 以内,小于 3.5 n ΩΩ − 1 的测量不确定度,而普通的未封装设备在空气中放置 1 个月后明显显示出与标称量化霍尔电阻的相对偏差大于 0.05%。