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低维半导体材料与量子器件

低维半导体异质结构材料是新一代固体量子器件的基础,高质量低维结构材料的可控生长和微细加工技术  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2000-11-17
中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

量子器件中的能量传输和能级跃迁

人工量子器件是未来技术的发展方向之一。如同半导体器件带动的第二次科技浪潮一样,量子器件也很有可能引发现代技术深刻的变革。利用量子力学中许多奇妙的性质,量子器件有着比传统半导体器件更丰富和更奇特的物理特性。这些不同于经典宏观世界的特性,有着广泛的应用前景。人工量子器件及其衍生的各种技术和工具所创造的生产力,有可能会超过之前的数次科技革命,甚至比所有之和还要多。未来量子器件所面临的问题,对广大科研工作者和工程师,既是挑战,也是时代的机遇和使命。人工量子器件可以是指单个的具有量子特性的元器件,也可以由多个具有量子特性的元器件通过各种形式组合而成。多个乃至无穷个元器件组成的集成系统,由于量子相干特性而产生丰富的物理效应和应用前景。在已经成熟的应用领域内,激光半导体,电子隧道显微镜,核磁共振成像等,都是量子力学产生重要作用和原理指导的重要技术。在人工量子器件中,由大量的激发单元集体激发的模式,以及各种模式之间的量子干涉效应,呈现出凝聚态物...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

光力阵列的平带局域和拓扑的研究

伴随着人工量子器件微小型化、可集成化的技术越来越成熟,人们已经可以在很多平台上实现人工超材料,例如,光子晶体,声子晶体,超导量子电路,冷原子等。人工超材料有着固体材料不可比拟的优势――纯净性,空间结构的可控性以及参数的可调谐性等,使得很多在理论上的物理现象得以呈现。腔光力系统是混杂量子器件中的一类,结合了声学和光学两种模式,主要研究的是辐射压力导致的光声相互作用。腔光力学的研究很多集中于单体上,而光力晶体的出现给予我们研究声光多体效应――混杂的光声在光力阵列中传播效应――一个机会。光力阵列中的声光多体效应的研究对于深入理解多体物理和研制应用混杂人工量子器件有着重要意义。本文将从光力阵列平台出发,研究声光多体效应,即光声平带局域效应和拓扑相。平带是完美的无色散的能带,它的超高的简并度是研究相互作用机制下的强关联物理的理想平台。而声光的非平庸拓扑相带来的手性边缘态是可以直接观测到并且对于微扰和无序有强鲁棒性;这类研究可能对于混杂量子...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京大学
南京大学

超导量子器件的制备与相关工艺研究

量子信息处理与量子计算是近几年信息领域的热点之一。在众多实现方案中,以超导量子电路方案最为热门。在经过将近三十年的发展后,该方案在量子模拟,量子计算以及基础科学研究等很多方面取得了不错的成果。发展到今天,一个超导芯片上通常集成十个以上量子比特,这对芯片设计与制作,以及多比特信息读取都提出了较高要求。本论文着重讲了我在实验室中的两个工作,分别是阻抗变换参量放大器的制备以及相关的空气桥的制备与改进。其中阻抗变换放大器通常被使用于多比特的信息读取,而空气桥技术则被用于压制量子芯片上来自于多个地面不共势而存在的寄生波模,以及提高芯片的空间利用率。文章首先介绍了量子信息的背景以及用于承载量子信息的基本单元——量子比特。继而介绍了众多量子比特实现方案中的一种:超导量子比特,以及它的三种主要形式。同时简单说明了量子信息的测量对大宽带,低噪声放大器的需求。接着简要介绍了在我的两个工作中都扮演重要角色的器件:超导共面波导,并且推导了在放大器设计中...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

广东工业大学
广东工业大学

量子器件中多维Poisson-Schrodinger方程有限元求解

近年来,随着半导体技术的不断发展,研究人员提出并实现了大量新型半导体器件原型。这些半导体器件的工作原理与器件内部的量子特性有关。目前,外延生长技术的发展使得量子器件的优越性更加突出,量子器件已经广泛应用于红外探测器、激光器研制、无线通信系统等生产和科研领域。因此,选取有效的方法分析出量子器件的物理特性显得格外重要。在物理等科研领域中,Poisson方程和Schrodinger方程是现代量子物理研究中十分重要的偏微分方程。通过求解微观系统中的Schrodinger方程,可以得到波函数以及能量,从而分析出量子系统中粒子的分布情况。通过求解Poisson方程,可以得出器件的电势分布。在量子器件理论计算中,需要使用Poisson-Schrodinger方程的精确解来分析量子器件的物理特性。所以寻找更有效的方法求解这两条方程成为本次研究的重要课题。本文从多维的角度出发,提出使用有限元方法来研究分析Poisson-Schrodinger方程...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《微纳电子技术》2003年03期
微纳电子技术

名词木语释义——量子器件

量子器件是利用量子效应来构筑电子器件的器件总称。因为只有纳米微小结构下才能出现显著的量子效应,所以量子电子器件属于纳器件。当常规...  (本文共1页) 阅读全文>>