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90年代以来,以量子计算机和量子通讯为主要内容的量子信息学作为一门新兴的学科日益发展起来。量子纠缠态作为一种量子信息处理的基本物理资源,被广泛地应用于量子计算、量子通信、量子隐形传态和量子密集编码等领域中。量子系统中纠缠态的产生、度量及操纵是量子纠缠研究的一个关键问题。
近年来,半导体量子点的量子特征引起了人们的广泛兴趣。 围绕量子点开展的许多实验与理论研究。 如单个量子点中激子的纠缠、利用量子点作为单光子源、单个量子点中激子的Rabi 振荡的观察、单模腔中两个和三个量子点中激子的纠缠、弱腔中激子的量子消相干特性,以及耦合量子点的极化 。深入研究量子点中激子的纠缠性质是一个既有理论意义,又有实际价值的重要课题。
本文研究了在单模腔中多量子点激子纠缠的情况,内容组成主要分为以下四个部分:
第一部分是前言,简要介绍了量子信息和激子纠缠的发展情况和我们所作的工作。
第二部分简述了腔场的量子化及激子和光子相互作用的一些常用的基本理论。
第三部分介绍了量子纠缠理论,包括量子纠缠的提出、定义、分类以及纠缠的度量。
第四部分利用态制备保真度(state preparation fidelity),研究了置于单模腔中的多个耦合量子点激子态纠缠的形成,以及激子数和微腔参数对纠缠的影响。最后,我们同样利用态制备保真度,研究了外场驱动情况下激子纠缠的特性,我们发现产生了量子崩塌-回复现象(CR),同时讨论了激子-光子系统的参数对CR现象的影响。