论文部分内容阅读
本论文分固态量子测量和介观输运的全计数统计两个方面。固态量子测量方面,研究了耦合双量子点量子比特-量子点接触(DQD-QPC)系统,从考虑了测量仪器和量子比特之间的能量交换(即满足细致平衡关系)的条件量子主方程出发,发展了有限温有限电压下的非Lindblad主方程的高效的蒙特卡罗模拟方案,不同于以往纯数学的随机分拆,该方案具有明确的物理解释,即测量结果条件下的量子比特演化,与量子光学中的量子轨道的物理意义一致。基于该方案,研究了连续弱测量的单次实现下量子比特演化的基本特征:逐步塌缩,初始混合态的逐步纯化,强的测量仪器-量子比特耦合下的Zeno效应。进一步应用于测量影响下的量子比特相干振荡的反馈控制,采用贝叶斯态估计亚优化反馈算法,发现反馈控制可以很好的消除测量仪器反作用导致的退相干,发现了反馈强度相对较小时控制效果的电压优化,并提出反馈控制下探测器噪声谱中尖锐的峰源于几乎理想的Rabi振荡,可以作为判断反馈控制效果的依据。
全计数统计方面,发展了基于电子数分辨的量子输运主方程的全计数统计方法,与Nazarov的半经典方案相比,我们的方法不仅能计入强的库仑相互作用,而且还包括了不同输运通道之间的量子干涉。应用于具体的系统,发现了一个新的出现超泊松噪声的体系。在库仑阻塞的Aharonov-Bohm平行双量子点系统(AB-DQD)中两个输运通道之间相涨的干涉导致超泊松噪声,其原因归结为相涨干涉导致有效的快慢通道的形成,而强的库仑相互作用使慢通道的占据阻塞快通道的输运,即动力学的通道阻塞效应。而退相干导致从超泊松到亚泊松过程的转变,相消干涉及没有库仑阻塞时噪声是亚泊松的。