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World File Search System量子点
量子点表面对电化学DNA传感机制的影响
电化学基因传感器技术的发展与纳米科学一起成为科学界最令人兴奋的领域之一，实验发展受到对新技术应用的迫切需求的推动。开发用于灵敏和特异性检测生物分子的高效电化学基因传感器对于基础生物医学研究和临床诊断都至关重要。由于零维量子点具有优异的性能，例如比高维结构（即块体、量子阱和量子线）具有更高的态密度、[1] 优异的传输和光学特性、[2,3] 异常高的表面体积比、[4] 窄且尺寸可调的发射光谱、多功能表面改性、连续吸收光谱和独特的电化学活性，[5–7] 零维量子点被认为是开发具有高灵敏度、良好特异性和简单性的高效基因传感器的一种有利且有前途的替代方案。这意味着可以用一系列传感元件（如 DNA、肽和抗体）轻松修饰量子点表面，以构建有用的量子点标记探针/传感器。该传感器主要由通过连接器固定在电极上的 QD 组成，因此当受到激发时，
双量子点系统的非平衡自由能与信息流
Horowitz 等人使用图论方法提供了描述自主系统中信息传输的统一热力学方案。[9 ] Yamamoto 引入了图收缩法，证明了与信息流驱动相关的 Onsager 系数满足 Onsager 互易性。[10 ] 图论概念在学习纳米级能量、[11,12 ] 熵、涨落[13 ] 和信息的不可逆热力学方面取得了巨大成功。[14,15 ] Peusner 结合非平衡热力学、电路理论和图论，发展了网络热力学，以拓展其在生物系统中的适用性。 [ 16 – 22 ] 应用图论和网络热力学分析量子系统中的环通量、边通量和能量传输过程，可以指导热纳米器件的设计。一方面，许多研究关注不可逆热力学的自由能形式。Crooks 在微观可逆马尔可夫系统上进行了非平衡态自由能差异与功的测量。[ 23 , 24 ] Jarzynski 关系将两种状态之间的自由能差异与连接相同状态的一系列轨迹上的不可逆功联系起来，常用于计算经典系统和量子系统的平衡自由能。[ 25 – 28 ] Esposito 引入了非平衡系统自由能的概念来理解不可逆功
来自巨型二氧化硅壳量子点的确定性量子光阵列
摘要：胶体量子点 (QD) 是有望应用于光子量子信息技术的单光子源。然而，开发具有胶体材料的实用光子量子装置需要对稳定的单个 QD 发射器进行可扩展的确定性放置。在这项工作中，我们描述了一种利用 QD 尺寸的方法，以便将单个 QD 确定性地定位到大型阵列中，同时保持其光稳定性和单光子发射特性。CdSe/CdS 核/壳 QD 被封装在二氧化硅中，以增加其物理尺寸而不干扰其量子限制发射并增强其光稳定性。然后使用模板辅助自组装将这些巨型 QD 精确定位到有序阵列中，单个 QD 的产率为 75%。我们表明，组装前后的 QD 在室温下表现出反聚束行为，并且它们的光学特性在长时间后保持不变。总之，这种通过二氧化硅壳层自下而上的合成方法和强大的模板辅助自组装提供了一种独特的策略，可以使用胶体量子点作为单光子发射器来生产可扩展的量子光子学平台。关键词：单光子源、纳米光子学、量子点、二氧化硅壳层、确定性定位
可重构双极量子点的色散读数纳米线
我们在使用定制的互补金属 - 氧化物 - 氧化流程过程制造的绝缘子纳米线上，在硅中报告了双极栅极绘制的量子点。双极性是通过将栅极延伸到固有的硅通道上的高度掺杂的N型和P型末端来实现的。我们利用能够向硅通道提供双极载体储层的能力，以证明使用相同的电极来重新定义，并用相同的电极，带有孔或电子的双量子点。我们使用基于栅极的反射测量法来感知电子和孔双量子点的点间电荷过渡（IDT），从而实现了电子（孔）的最小整合时间为160（100）L s。我们的结果提供了将电子旋转与硅中电孔旋转的长相干时间相结合的机会。
可重构双极量子点的色散读数纳米线
“用于现实世界应用和开发的高级材料”将提供非常详细的概述，概述各种功能材料和新兴的高级设备，用于高科技领域的现实世界应用。The course will start with an overview of different classes of functional materials, including semiconductors, nanomaterials, composites, biomaterials, piezoelectric, and thermoelectric materials with a particular focus on their implementation in real-world applications, with main attention to electronic devices, including solar cells, light emitting diodes, transistors, capacitors and sensors.该模块将继续详细说明这些新兴的高级功能材料的必要概念，这些材料将使学生能够解释材料选择，产品设计，设备制造，表征技术，材料翻译，市场趋势及其未来前景的原理。该模块将弥合基本材料科学知识与实现现实世界应用中新型产品设计和制造的实施之间的差距。此外，还将提供许多基于新型功能材料的实际应用的工业和企业案例研究。该模块将在学生中发展各种不同的能力和技能，使他们能够为未来的企业冒险，行业的就业工作做好准备，并在博士层面进行进一步的研究
采用工业 CMOS 制造的低电荷噪声量子点
硅自旋量子比特是用于大规模量子计算机最有希望的候选者之一，8 这得益于它们出色的相干性以及与CMOS技术的兼容性，可用于升级。先进的工业CMOS工艺流程可实现晶圆级均匀性和高器件成品率，但由于设计和操作条件不同，现成的晶体管工艺无法直接转移到量子比特结构上。因此，为了利用微电子行业的专业知识，我们定制了一条300毫米晶圆生产线，用于硅MOS量子比特集成。通过对MOS栅极堆栈进行精心优化和工程设计，我们报告了在毫开尔文温度下Si/SiOx接口上稳定均匀的量子点操作。我们提取了不同器件和各种操作条件下的电荷噪声，结果显示1 Hz时平均噪声水平低至0.61 μeV/√Hz，在某些器件和操作条件下甚至低于0.1 μeV/√Hz。通过对不同操作和设备参数下的电荷噪声进行统计分析，我们表明噪声源确实可以用两级涨落子模型很好地描述。这种可重现的低噪声水平，加上我们量子点的均匀操作，标志着 CMOS 制造的 MOS 自旋量子比特已成为成熟且高度可扩展的高保真量子比特平台。
半导体量子点自旋链中的绝热量子态转移
半导体量子点自旋量子比特是一种很有前途的量子计算平台，因为它们可扩展并拥有较长的相干时间。然而，为了充分发挥这一潜力，量子纠错和高效算法需要高保真度的信息传输机制。在这里，我们展示了半导体量子点电子自旋链中绝热量子态转移的证据。通过绝热修改交换耦合，我们在不到 127 纳秒的时间内实现了远距离电子之间的单自旋态和双自旋态转移。我们还表明，这种方法可以级联用于长自旋链中的自旋态转移。基于模拟，我们估计，对于本文研究的实验参数，正确转移单自旋本征态和双自旋单重态的概率可以超过 0.95。未来，将需要状态和过程层析成像来验证保真度超过经典界限的任意单量子比特态的转移。绝热量子态转移对噪声和脉冲定时误差具有鲁棒性。该方法对于基于门的量子计算的大型自旋量子比特阵列中的初始化、状态分布和读出非常有用。它还为半导体量子点自旋量子比特中的通用绝热量子计算开辟了可能性。
利用半导体量子点高度纠缠光子的量子密码学
半导体量子点即使在最大亮度下也能发射极化纠缠光子对，且多对发射概率极低。使用保真度高达 0.987(8) 的量子点源，我们在此实现量子密钥分发，在 13 小时的时间跨度内，平均量子比特错误率低至 1.9%。为了验证原理，在两栋由 350 米长的光纤连接的建筑物之间使用 BBM92 协议执行密钥生成，在 80 MHz 的泵送速率下，平均原始（安全）密钥速率为 135 比特/秒（86 比特/秒），无需借助时间或频率过滤技术。我们的工作证明了量子点作为基于纠缠的量子密钥分发和量子网络的光源的可行性。通过提高激发速率并将量子点嵌入最先进的光子结构中，原则上可以实现每秒千兆比特范围内的密钥生成速率。
通过噪声谱评估硅量子点自旋量子比特环境
保持足够长时间的相干性以执行有意义的计算是实现大规模量子计算机的主要挑战之一。从环境中耦合的噪声是导致退相干的主要因素，但可以通过工程设计和控制解决方案来缓解。然而，这只有在彻底了解主要噪声源及其频谱后才有可能。在本文报告的工作中，我们使用硅量子点自旋量子位作为计量设备来研究量子位所经历的噪声环境。我们将此量子位对电噪声的敏感度与相同环境和测量设置中植入的硅供体量子位的敏感度进行比较。我们的结果表明，正如预期的那样，由于斯塔克位移较大，量子点自旋量子位对电噪声的敏感度高于供体自旋量子位，噪声光谱数据显示中频（2-20 kHz）的电荷噪声贡献明显。
用于生物传感和生物成像的石墨烯量子点
理想的GQD只有一个原子层的碳原子层，尽管侧面尺寸可能很大。2然而，大多数合成的GQD具有多个原子层，大小小于10 nm，还包含氧气和氢等官能团。3 GQD由于其小尺寸，可调的表面边缘，边缘效应和量子构成效应而显示出不同的独特特性。4，由于GQD在点内具有石墨烯结构，因此在GQD中也保留了石墨烯的非凡特征。5由于这些因素，GQD具有引人入胜的光学，电气和电化学特征。与半导体QD相比，GQD在良好的光致发光特性，生物相容性，高水溶性，易于表面功能化，高稳定性和低毒性方面显示出更好的性质。因此，GQD已成为生物传感和生物成像应用的流行材料。6,7