形式因子對雙量子點電荷量子比特壓電縱聲學(xué)聲子退相干的影響.pdf

1、近年來，固態(tài)雙量子點電荷量子比特以其特有的性質(zhì)備受關(guān)注，人們在理論和實驗上進行了大量的研究。本文以橫向雙量子點中的電子在左右量子點中的兩個基態(tài)所構(gòu)成的二能級系統(tǒng)作為電荷量子比特，在前人工作的基礎(chǔ)上進一步研究了量子點的厚度和量子點束縛勢的形狀對壓電縱聲學(xué)聲子和電子相互作用引發(fā)的退相干的影響。在波恩—馬爾可夫近似下，采用求解約化密度矩陣的方法，計算了體現(xiàn)聲子退相干的電荷振蕩品質(zhì)因數(shù)Q。 首先，計算了橫向圓柱形雙量子點電荷量子比特中品

2、質(zhì)因數(shù)Q隨量子點厚度的變化關(guān)系，并得到了不同厚度量子點中的品質(zhì)因數(shù)與隧穿振幅、晶格溫度和量子點半徑之間的依賴關(guān)系。研究表明，在弱隧穿區(qū)，量子點的厚度變化對退相干的影響很小甚至可以忽略。在強隧穿區(qū)，量子點的厚度對品質(zhì)因數(shù)的影響幅度隨著隧穿振幅的增大而增大，量子點厚度較大時聲子退相干隨著量子點厚度的增加而減小。對于厚度較大的量子點，與弱隧穿區(qū)相比，在強隧穿區(qū)也可以得到較大的品質(zhì)因數(shù)。因此，在弱隧穿區(qū)和在量子點厚度較小時可以將量子點視為二維模

3、型。若選用較大厚度的量子點作為雙量子點電荷量子比特研究聲子退相干，則需要考慮量子點厚度對聲子退相干的影響，而且在強隧穿區(qū)選用厚度較大的量子點可以提高品質(zhì)因數(shù)，有效地抑制電聲子相互作用。 其次，計算了以無限深方勢阱為束縛勢的橫向二維雙量子點電荷量子比特中的品質(zhì)因數(shù)Q。研究發(fā)現(xiàn)，在弱隧穿區(qū)聲子退相干受束縛勢形狀的影響可以忽略，而在強隧穿區(qū)聲子退相干受不同束縛勢模型的影響較大，因此研究用強隧穿振幅的脈沖來操作的橫向雙量子點電荷量子比特