摘要:基于石墨烯的体育场形量子点(QD)的实验实现很少,并且与扫描的探针显微镜不相容。然而,这些QD中电子状态的直接可视化对于确定这些系统中量子混乱的存在至关重要。我们报告了由单层石墨烯(MLG)和双层石墨烯(BLG)组成的异质结构设备中静电定义的体育场形状QD的制造和表征。要实现体育场形状的QD,我们利用扫描隧道显微镜的尖端在支撑六角硼氮化硼中充电。体育场的可视化状态与基于紧密结合的模拟一致,但缺乏清晰的量子混乱特征。基于MLG的体育场QD中缺乏量子混乱特征归因于由于克莱因隧穿而引起的配置潜力的泄漏性质。相反,对于基于BLG的体育场QD(具有更强的配置)的量子混乱是由平滑的配置电势所阻止的,从而降低了状态之间的干扰和混合。关键字:量子点,单层石墨烯,双层石墨烯,量子混乱,STM
我们介绍了在石墨烯量子点 (GQD) 中通过强双频圆形激光场得出的高阶波混频/谐波产生 (HWM/HHG) 与多体相互作用过程的数值研究结果。展示了这种激光场的相对相位对 GQD 中产生的高阶谐波光谱的影响。这可能允许控制产生的谐波的极化。GQD 由最近邻紧束缚 (TB) 模型描述。在扩展的 Hubbard 近似中考虑多粒子相互作用。我们使用我们已经应用的方法求解带电载流子的现场表示中的量子动力学方程,并获得了 GQD 中高阶波混频/谐波产生过程的通用公式。由于光波点系统的对称性匹配,HWM/HHG 产量的显着提高发生在具有特定群对称性的 GQD 中。对所得结果的分析证实了在双频圆形激光场的某些相位下,具有锯齿状边缘的三角形和六边形GQDs中的HWM/HHG具有足够的效率。
我们展示了高阶波混频/高次谐波产生(HWM/HHG)的数值研究结果,其中考虑了石墨烯量子点(GQD)中双频圆形强激光场引起的多粒子相互作用过程。显示了这种激光场的相对相位对 GCT 中产生的高阶谐波光谱的影响。这可以控制产生的谐波的极化。 GCT 由紧密耦合的最近邻 (TN) 模型描述。扩展哈伯德近似考虑了多粒子相互作用。我们利用已经应用的方法来解决带电载流子局部表示中的量子动力学方程,并获得了 GQD 中 SVV/SHG 过程的一般公式。对所得结果的分析证实了在双频圆形激光场的某些相位下,具有锯齿状边缘的三角形和六边形GCT中SHG具有足够的效率。
快速发展的现代光通信系统需要小型电光器件,其光学特性需要能够大幅度快速变化。这种纳米级器件可以用作数据存储或片上数据链路的光互连。[1] 在过去的几十年中,基于量子阱结构的电吸收 (EA) 调制器已被提出在高速光网络中发挥特别有前景的作用。[2,3] 利用量子限制斯塔克效应 (QCSE),这些材料的光学特性可以通过沿限制轴的外部电场进行调制,即通过倾斜势阱。由于这种“倾斜”的价带和导带,相关的最低能量电子和空穴波函数将定位在势阱的相对侧,从而导致带隙附近的吸收光谱发生变化。这种场诱导调制的典型特征是波函数之间的重叠积分降低,相关光学跃迁的振荡器强度降低,以及跃迁能量降低,这表现为吸收带边缘红移。[4–6]
摘要 量子点 (QD) 中自旋量子比特的电控制依赖于自旋轨道耦合 (SOC),它既可以是底层晶格或异质结构的固有特性,也可以是外部特性,例如通过微磁体。在实验中,微磁体已被用作合成 SOC,以使量子点中的自旋量子比特与电场强耦合。在这里,我们从理论上研究了由于合成 SOC 诱导的自旋轨道混合而导致的 QD 中电子的自旋弛豫、纯失相、自旋操纵和自旋光子耦合。我们发现,与固有 SOC 的情况相比,合成 SOC 存在时自旋动力学存在质的差异。具体而言,由于合成 SOC 和形变势声子发射(或约翰逊噪声)引起的自旋弛豫表现出对磁场的 B 5 0(或 B 0 )依赖性,这与本征 SOC 的 B 7 0(或 B 3 0 )依赖性形成对比。此外,电荷噪声会导致合成 SOC 发生快速自旋失相至一阶,这与本征 SOC 可忽略的自旋纯失相形成鲜明对比。这些定性差异归因于合成 SOC 的时间反转对称性(T 对称性)破缺。具有破缺 T 对称性的 SOC(例如来自微磁体的合成 SOC)消除了“范弗莱克抵消”并导致有限的纵向自旋-电耦合,从而允许自旋和电场之间的纵向耦合,进而允许自旋纯失相。最后,通过适当选择磁场方向,可以改善通过合成 SOC 实现的电偶极子自旋共振,并在基于自旋的量子计算中具有潜在的应用。
表1:在所有调查的CQD中,计算的CBM和VBM电荷密度(%)作为在球体内部的正方形的积分(与NC的同心)中的正方形的积分,半径为50%至90%的NC Radius R范围为NC Radius R R(无论是Cation-还是Anion-rich-Rich)。为例,在半径为14°A的INP NC中(富含磅的表面)42%的CBM,并且只有7.9%的VBM位于半径为8.4°A的球体中(即60%R)。因此,我们得出的结论是,该点中的大多数VBM电荷密度都包含在其外部,即在内半径= 8.4°A和外半径= r的球形壳中。
作者:P Benard · 2021 · 被引用 17 次 — 土壤水受毛细管力和吸附力影响的经典假设。(Tuller 等人,1999) 无法解释观察到的细丝和薄层...
受量子点核自旋控制和操纵方面的最新进展的启发,这些进展允许将电子自旋态转移到周围的核自旋集合中进行存储,我们提出了一种量子中继器方案,该方案结合了单个量子点电子自旋和核自旋集合,分别用作自旋光子接口和量子存储器。我们考虑使用嵌入高协同性光学微腔中的低应变量子点。量子点核自旋集合允许长期存储纠缠态,并且预示着纠缠交换是使用腔辅助门执行的。我们重点介绍了实现量子中继器方案所需的量子点技术的进步,该方案有望建立长距离高保真纠缠,其分布速率超过光子的直接传输。
1微电器设备的关键实验室集成技术,中国科学院微型电子学研究所,中国北京100029; zhangdonglin20@mails.ucas.ac.cn(d.z.); zhaoyulin@ime.ac.cn(y.z。); hanzhongze20@mails.ucas.ac.cn(Z.H.); qhu@mail.ustc.edu.cn(Q.H.); xuanzhi@mail.ustc.edu.cn(X.L.); hommyoun@163.com(H.Y.); chengjh0903@foxmail.com(J.C。); dingqingting@ime.ac.cn(q.d.); lvhangbing@ime.ac.cn(H.L.)2中国科学学院微电子学院,中国北京100049,中国3张实验室,中国311121; pengb806@nenu.edu.cn(B.P. ); hanyk@zhejianglab.com(y.h。 ); jianghaijun@zhejianglab.com(H.J.) 4中国科学技术大学微电子学院,中国Hefei 230026 *通信:yangjianguo@ime.ac.ac.cn;电话。 : +86-10-82995-5852中国科学学院微电子学院,中国北京100049,中国3张实验室,中国311121; pengb806@nenu.edu.cn(B.P.); hanyk@zhejianglab.com(y.h。); jianghaijun@zhejianglab.com(H.J.)4中国科学技术大学微电子学院,中国Hefei 230026 *通信:yangjianguo@ime.ac.ac.cn;电话。 : +86-10-82995-5854中国科学技术大学微电子学院,中国Hefei 230026 *通信:yangjianguo@ime.ac.ac.cn;电话。: +86-10-82995-585
摘要:作为量子信息处理和量子通信的重要元素,基于固态平台的高效量子存储器对于实际应用至关重要,但仍是一个挑战。本文提出了一种基于具有Rashba自旋轨道耦合(SOC)的量子点(QDs)实现单光子高效可控存储和路由的方案。我们表明QDs中的SOC可以为单光子传播提供灵活的电磁感应透明(EIT)结构,并且可以通过EIT实现单光子波包的存储、检索和路由。此外,我们证明了QDs中单光子波包的传播损耗可以通过弱微波场大大抑制,从而可以实现单光子的高效和高保真存储和路由。我们的研究为基于具有SOC的QDs的光子量子信息处理和传输的先进固态器件的设计开辟了一条新途径。