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本文在圆盘型量子点中电子一声子强耦合模型的基础上,采用求解能量本征方程、幺正变换和元激发理论相结合的方法,研究了盘型量子点中能态变化的规律及温度对量子盘中极化子性质的影响,以极化子的基态和第一激发态构造了一个量子比特,研究了量子盘中LO声子的退相干效应。
首先,在考虑电子与体纵光学声子强耦合的条件下,通过求解能量本征方程,得到量子盘中电子的基态能量和第一激发态能量及其相应的本征波函数:采用幺正变换和元激发理论的方法研究了量子盘中的声子效应,讨论了温度对量子盘中极化子性质的影响。数值计算表明:当温度介于0与Tc(Tc=hωLO/KB)之间时,声子不能被激发,温度对量子盘的各能态不会产生影响:当温度升高至Tc以上时,温度对量子盘中极化子的各能态会产生影响,且温度愈高,被激发的声子数愈多,能量就愈大;结果还表明,能量随着电子一声子耦合强度的增大而减小,因为电子一声子相互作用愈强,电子一声子相互作用能的绝对值就愈大,极化子基态能量就愈小。
其次,以极化子的基态和第一激发态为基础构造一个量子比特,研究量子盘中LO声子的退相干效应。数值计算结果表明:量子盘中电子或极化子的能量随盘半径的增大而减小,半径愈大,减小速度愈缓慢;且随着量子盘半径的增大,导致两能级差减小,致使振荡周期增大。考虑声子效应的振荡周期Te+ph随量子盘半径的变化规律与不考虑声子效应时相同。但计及声子效应后,相对Te而言,量子比特的振荡周期Te+ph减小;结果还表明,给定空间点的量子盘的概率密度随时间作周期性振荡,概率密度的幅值与声子无关,振荡周期由于声子效应而减小。