《量子點輸運電流的含頻噪聲譜的研究》是依託杭州師範大學，由金錦雙擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：量子點輸運電流的含頻噪聲譜的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：金錦雙
- 依託單位：杭州師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電流噪聲譜是由於電荷的離散性引起的電流漲落，所反映的信息遠遠多於電流或者電導，因而引起廣泛的實驗與理論的研究。現有理論的研究大多局限於零頻（或者低頻）噪聲踏采刪或者弱耦合下的最低價微擾展開處理，難以描述非馬爾可夫效應與多電子協同遂穿效應所導致的動力學行為。本項目的主要研究內容是發展能描述多電子協同遂穿以及非馬爾可夫效應的含頻噪聲譜方法，並在電流噪聲譜水平上研究各種量子點的輸運性質和動力學行為。理論的發展將基於我們近年來發展的嚴格、非微擾的非平衡輸運理論騙章套：級聯量子主方程方法以及具有可以解析分析處理的自洽－波恩近似下的量子主方程方法。首先建立條件量子主方程，結合MacDonald公式，發展有效計算電流噪聲譜理論。其次在套用上開展對有電子關聯和量子相干效應的各種量子點做深入的全方位的電流噪聲譜研究。揭示多體庫侖作用和量子相干特性，特別是非平衡愚舟局滲Kondo效應和自旋相關輸運的動力學行為特徵。
結題摘要
在本項目中，（1）我們建立了自洽玻恩近似下的條件量葛束子主方程方法以及進一步發展了輸付淋危腿運電流的對稱漲落噪聲譜的計算方法。此方法突破二階量子主方程只能研究單電子遂穿問題，但是具有同樣的方便實用性。套用此方法研究了有電子庫侖相互作用的單個量子點（Anderson模型）的輸運電流對稱噪聲譜，發現完全可以定性刻畫多體作用導致的Kondo效應的特徵。（2）我們發展了基於嚴格、非微擾的級聯量子主方程方法來嚴格計算輸運電流噪聲譜的有效方案。此方法進一步擴大了適用範圍，適用任意電壓、任意電子-電子庫侖作用以及任意耦合強度，可以描述多電子協同遂穿情況，並且可以同時刻畫對稱和非對稱的電流噪聲譜。已經初步套用於Anderson參雜的量子點輸運模型。研究了各個輸運情況下的電流噪聲譜特徵，包括弱耦合下的單電子遂穿、中度強度耦合下的雙電子協同遂穿以及有多電子協同遂穿的Kondo效應的非對稱噪聲譜特徵。（3）我們研究了雙量子點電荷量子比特的耗散相干動力學。發現通過調節量子點與電極耦合強度的相位即可實現單個電荷量子比特的相干操作，而且電荷量子比特可以處於一個沒有退相干的希爾伯特空間中。（4）開展了量子點-諧振腔耦合系統的量子腔電動力學的非平衡輸運與動力學研究，我們發現從電流噪聲譜中可以提取耦合系統的動力學特徵，還可以判斷諧振腔光子的狀態。研究諧振腔在單電子結遂穿激發下動力學特徵時，發現從電流噪聲譜中觀察到顯趨肯謎著的單光子與多光子激發的特徵（表現為峰或者谷）。(5)此外, 超越傳統的馬爾科夫近似的量子退化定理 （QRT）,我們建立了開放系統非馬爾科夫的中間小系統的任意兩個運算元間時間關聯函式的有效計算公式。此公式形式非常的明了，簡單，方便實用，清楚的給出了糠良己非馬爾科夫的校正項。我們研究了雙量子點非平衡輸運的中間量子點的電荷變化漲落譜，觀察到典型的非馬爾科夫特徵，與電極里的電流噪聲譜有類似的特徵。
