经典信号作用下介观电路量子相位影响的研究

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纳米电子学是纳米科技的重要领域之一,其中对单电子现象及其相关器件的研究是纳米电子学的重要组成部分,并形成固态科学与技术的分支领域一单电子学。为了正确全面描述相关隧道结构的单电子现象,必须研究环境(外电路)对单电子过程的影响和彼此之间的相互作用。本文我们对介观电路系统在外加电源作用下的电子输运的相位特性作了一些探讨。 研究结果表明:(1)外施电流源为狄拉克冲激函数时,由于外加电源和介观电路系统的相互作用,尤其是介观电容器的非线性效应,介观电路不仅存在有压缩效应,而且还会出现量子的崩塌和复苏现象。介观电路中电荷与电流都将存在量子压缩效应,两共轭量的压缩效应是周期性交替出现的,且只有在相干强度|α|<1时,才能得到较好的压缩效应;介观电容器中隧穿电流随着相干强度的增加,量子崩塌与复苏现象越来越明显,表明相干强度|α|在隧穿电流的崩塌与复苏现象中起着关键性的作用。(2)介观LC,RLC电路受到交变电源作用时,电路系统中会出现存在于任意时刻的LR几何相位因子。在电路系统的演化过程中,它是外加电源和电路系统相互作用波函数经历非绝热、非循环演化而积累出的几何相位因子,其特点在于依赖于波函数在参数空间的演化路径。同时由于电路中的介观电容非线性效应以及电路耗散,在交流源作用下介观电路系统的量子态会演化到一个广义的压缩态。(3)介观耦合电路在外加交流信号源作用下的量子相位也是我们的研究工作,得到了如下结论:介观电容耦合电路在外加交流源作用下系统的量子态随时间的演化会演变到一个广义的双模压缩态,而这种压缩效应来自于电路本身的耦合电容,与外加交流源无关。而且我们也得到了体系的动力学相位和几何相位。讨论发现,当耦合电路系统退化到单个回路时我们可以制备出单模压缩态。这些结论正好与我们的前期工作完全吻合。
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