分享到:

介观RLC电路的量子化及量子涨落

随着纳米技术和纳米电子学的发展 ,出现了大量有关纳米尺寸电路及单电子器件 .实验结果表明 ,在介观尺度下 ,必须考虑电路和器件的量子效应 .在教学中 ,要想让学生理解量子噪音对系统稳定性及信号精度的影响 ,信号的量子涨落以及电路和器件的量子效应等问题 ,首先要让学生掌握介观电路的量子化问题 .对于LC电路Louiseu[1] 给出了一种量子化方法 ,近来崔元顺[2 ] 给出了该电路在真空态和压缩态下电压、电流的量子涨落 .对于介观RLC电路 ,Dekker[3] 给出了一种量子化方案 .最近顾勇建[4 ] 也给出了一种介观RLC电路的量子化方案 ,其结果导致在t L/R时电荷 ,电流违背测不准原理 .本文将给出一种不违背测不准关系的量子化方法 ,并计算了电荷、电流的量子涨落 .1 经典有源RLC电路量子化方法在经典有源RLC电路中 ,电荷的运动方程为d2 q(t)dt2 +ω20 q(t) +(R/L) dq(t)dt =ε(t...  (本文共5页) 阅读全文>>

《南通纺织职业技术学院学报》2003年01期
南通纺织职业技术学院学报

介观电路的量子化及量子涨落

0引言宏观尺度的固体是由大量的微观粒子按照一定的组织方式构成的,宏观体系和微观体系最重要的区别在于,宏观系统中的经典力学规律在微观体系中不再适用.在微观体系中主要遵循量子力学规律,粒子的波动性即波函数的相位起着重要作用.微观体系的量子力学规律,不仅仅体现在微观体系中.近年来的实践和研究表明,当体系的尺寸小于或等于退相位长度,达到微米甚至纳米这样的尺寸时,粒子的波动特性即量子干涉效应仍非常明显.这个尺寸常称为介观尺度.随着微电子技术的发展,电子器件的尺寸越来越小,集成度越来越高.当电子器件尺寸缩小到介观尺度时,电子的量子效应将对电路特性起主导作用.因此,对电子电路的量子化的研究是目前介观电路设计的重要课题[1].1介观尺度下电子运动的物理模型金属中的电子在两种散射的作用下,作无规行走.这两种散射一类是杂质对电子的弹性散射,另一类是晶格振动对电子非弹性散射.在杂质对电子的弹性散射即库仑相互作用时,无论电子经受多少次的弹性散射,电子的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学报》2003年02期
量子电子学报

热真空下介观RLC电路的量子涨落(英)

1 Introduction In recent years,the rese.drch work on macroscopic quantum mechanics and me80scopic physics haS at—tracted great interest. With the dramatic deVelopment in nanotechnologyj nanoelectronics haLs made muchheadwaly.Many eH_Orts haⅣe been taken to miniaturize the integrated circuits and components towards atomic—scale dimensions in the manufacture of electronic deVice.Undoubtedl yj when transpDrt dimension i...  (本文共6页) 阅读全文>>

《物理学报》2003年08期
物理学报

介观并联RLC电路的量子涨落

1 引言随着纳米技术和纳米电子学的发展 ,电路和器件日益小型化 ,从而必须考虑电路及器件的量子力学效应[1— 7] ,早在 2 0世纪 70年代 ,Louisell[8] 就讨论了LC电路的量子噪声 .近年来 ,由于介观物理的兴起 ,又使电路及器件的量子力学效应的研究再次成为热点 .人们已分别对LC电路、串联RLC电路、电容耦合电路及电感耦合电路中电荷及电流在各种量子态下的量子涨落进行了广泛的研究[9— 2 8] .同上述电路一样 ,并联RLC电路也是构成大规模集成电路的一个最基本的电路 .但迄今为止 ,作者未见到有关该电路量子效应的研究 .本文利用幺正变换给出其波函数及能谱的精确解 ,并在此基础上获得各支路中电流和电压的量子涨落 .2 介观并联RLC电路的量子化对于图 1所示的并联RLC电路 ,根据Kirchhoff定律[2 9] ,其经典运动方程为d2 ILdt2 +1RCdILdt +ILLC =ISLC,(1)IR =...  (本文共4页) 阅读全文>>

《量子电子学报》2009年04期
量子电子学报

普遍意义下介观RLC并联电路的量子化及在真空态下的量子涨落

1引言随着微电子学的发展,在超大规模集成电路中由于元件尺寸趋于介观尺度而需要考虑元件和电路的量子效应。对电路的量子化效应进行研究首先始于Lolnsell[‘】,近年来,由于介观物理学的兴起,使得在介观尺度范围对元件和电路的量子效应进行研究成为当今学术界的前沿课题,大量文献对各种电路【”一‘2]的量子化及电流和电压等正则变量在各种量子态下的量子涨落进行了广泛地研究。并联RLC电路是集成电路中典型而基本的电路,其量子效应自然成为人们研究的对象[4一例。然而,在实际电路中,特别是在高频信号下电感支路和电容支路中的电阻效应不能忽略,耗散电阻对电路的量子效应将产生影响。基于这个原因,我们对这种最具有普遍意义的并联RLC电路的量子化及电流和电压在真空态下的量子涨落进行讨论,并分析耗散电阻对电感支路和电容支路的量子涨落产生的影响。2普遍意义的介观RLC并联电路的量子化具有普遍意义的RLC并联电路如图1所示。其中,Rc和RL分别为电容支路和电感...  (本文共5页) 阅读全文>>

《广西大学学报(自然科学版)》2011年05期
广西大学学报(自然科学版)

量子化介观RLC并联电路在压缩真空态下的量子涨落

微电子学、纳米电子学和纳米技术的发展,使电路及电子器件日益小型化而达到原子尺度的量级,当电子的输运尺度达到电子两次非弹性碰撞之间的尺度时,必须考虑电路和器件的量子效应。电路的量子化首先始于W.H.Louisell对LC电路量子噪声的讨论[1],近年来,介观物理学的兴起使得在介观尺度范围对元件和电路的量子效应进行研究成为当今学术界的前沿课题,大量文献分别对LC电路[2-3]、RLC电路[4-12]及各种耦合电路[13-14]的量子效应进行了研究。由于并联RLC电路是集成电路中典型而基本的电路,其量子效应自然成为人们重点关注的研究对象,各种情形的并联RLC电路的量子化以及在不同的量子态下的量子效应得到广泛的研究[7-12]。然而,在实际电路特别是在高频信号下,电感支路和电容支路中的电阻效应不能忽略,耗散电阻对电路的量子效应将产生影响。基于这个因素,杨庆怡等[15]提出了一种更具有普遍性的并联RLC电路模型,对所提出的电路模型进行量子...  (本文共4页) 阅读全文>>