《量子點接觸中邊界電流隧穿隨偏壓和溫度變化的研究》是依託北京大學，由林熙擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子點接觸中邊界電流隧穿隨偏壓和溫度變化的研究
- 依託單位：北京大學
- 項目負責人：林熙
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分數量子霍爾效應是一個無法用常規的對稱性破缺朗道理論解釋的新體系，這個體系中粒子的行為需要用一個拓撲序來描述。由於系統的拓撲保護，通常分數量子霍爾效應中的電流只出現在邊界，單向流動；反向電流無法與之有相互作用。假設相同量子態內邊界電流被限制而互相靠近，或者兩個量子霍爾態非常靠近，這時反向移動的邊界電流之間可能發生隧穿。在特殊生長的異質結樣品中，不同量子態之間的隧穿與偏壓的關係滿足理論預測的指數關係，但是具體數值與理論預測不符。相同量子態內的隧穿實驗結果與理論關係也比較複雜，只在少數量子態中觀察到。最近5/2態因為可能有可用於量子計算的非阿貝爾統計而受到廣泛研究，5/2邊界電流在量子點接觸處的隧穿是其中一個有效的研究手段。基於此，系統地分析簡單量子態中，如1/3態中，在量子點接觸裡面的隧穿實驗與理論符合程度非常必要。
結題摘要
分數量子霍爾效應是一個無法用常規的對稱性破缺朗道理論解釋的新體系，這個體系中粒子的行為需要用一個拓撲序來描述。由於系統的拓撲保護，通常分數量子霍爾效應中的電流只出現在邊界，單向流動；反向電流無法與之有相互作用。假設相同量子態內邊界電流被限制而互相靠近，或者兩個量子霍爾態非常靠近，這時反向移動的邊界電流之間可能發生隧穿。在特殊生長的異質結樣品中，不同量子態之間的隧穿與偏壓的關係滿足理論預測的指數關係，但是具體數值與理論預測不符。相同量子態內的隧穿實驗結果與理論關係也比較複雜，只在少數量子態中觀察到。最近5/2態因為可能有可用於量子計算的非阿貝爾統計而受到廣泛研究，5/2邊界電流在量子點接觸處的隧穿是其中一個有效的研究手段。基於此，系統地分析簡單量子態中，如1/3態中，在量子點接觸裡面的隧穿實驗與理論符合程度非常必要。我們在分數量子霍爾態中開展了邊界電流隧穿的實驗測量，在以3為分母的簡單分數態上驗證了弱隧穿理論，還在5/2態中發現了非阿貝爾統計存在的證據。近些年通過局域條件開展的邊界電流隧穿實驗中，早期結果支持非阿貝爾統計存在，然而更新的實驗卻支持阿貝爾統計存在，對此，我們還發現5/2態的波函式可能可以被局域條件所調製。該工作的意義不僅在於澄清了前期相關實驗中的矛盾，還為拓撲量子計算器件的設計提供信息。
