《介觀量子器件中的電流交叉關聯研究》是依託電子科技大學,由呂海峰擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：介觀量子器件中的電流交叉關聯研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：呂海峰
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子計算和量子信息是近年來迅速發展的前沿科學領域，在未來信息技術領域有著廣泛的套用前景。利用半導體量子點來實現量子比特是固態量子信息領域最熱門的研究方向之一。相對於量子信息物理實現的其他方案，耦合的半導體量子點體系具備高集成性、較長的退相干時間、快速耦合等優點。本課題將探討利用電流的交叉關聯性質來反映和測量量子點構成的比特單元信息，並研究各種相互作用對量子比特的影響和調控，研究糾纏度與輸運信息的聯繫。探索超交換相互作用、電聲耦合等對雙量子點體系電流交叉關聯的影響，對可引起電流間正交叉關聯的物理機制和不同類型的正關聯性質加以區分和研究。通過量子點體系電流交叉關聯性質的研究，揭示和解釋其中的新效應和新現象，為新型量子器件的設計和套用提供物理模型和理論依據。
結題摘要
利用半導體量子點來實現量子比特是固態量子信息領域最熱門的研究方向之一。量子點內的電子態信息，可通過測量電流、散粒噪聲和電流間的交叉關聯反映出來。電學測量量子態的糾纏信息要比光學測量等其他方式更容易在實驗上實現，已成為納米電子學領域的一個重要研究方向。本項目針對量子點中相干時間和量子比特的可測性這兩個量子計算物理實現的Divincenzo判據展開研究，利用電流及其關聯性質來反映和測量耦合量子點內電子自旋的糾纏，研究各種相互作用對量子比特的影響和調控，探索輸運信息和糾纏的聯繫。在本課題的資助下，我們研究了庫侖耦合雙量子點結構中的電流交叉關聯特性和點內自旋糾纏態之間的關係,發現當點內電子態為自旋單態和三重態時，電流交叉關聯分別體現為正負交叉關聯；提出了一種Majorana量子點的異質結構來得到電學可調節的非局域電流交叉關聯，利用這種結構可得到正負可調的電流關聯，拓展了以往Majorana量子體系中只出現正交叉關聯的局限；研究了通過第三方耦合在一起的介觀量子導體的電流交叉關聯，發現即使它們和第三方交叉關聯為零時，這兩個間接耦合的導體間依然存在很強的交叉關聯；研究了拓撲絕緣體體內量子雜質態的物理特性，提出了一種新的自禁止近藤效應機制；基於自旋軌道耦合效應，提出了一種利用溫差產生純自旋流的量子結構;研究了非對稱石墨烯磁量子結構中的自旋極化輸運性質，發現非對稱性可以增強自旋極化率；研究了量子點結構中光學調製的自旋電流和電流交叉關聯特性。2011年初至今共發表標註基金資助的學術論文10篇,其中9篇（全部被SCI收錄）發表在國外重要物理學雜誌上[Physical Review B (2篇), Europhysics Letters (1篇), Quantum Information & Computation (1篇), Journal of Applied Physics (1篇), Journal of Physics: Condens. Matter (1篇), Solid State Communications (3篇)]。這些論文發表至今被引用10餘次。此外，2014年初受邀在The EMN (Energy Material Nanotechnology) East Meeting作邀請報告一次。
