非厄米量子系统中基于表面等离子激元与量子点耦合的单向无反射传输

研究由一个金属纳米线中的表面等离子激元与两个量子点耦合构成的非厄米量子系统中表面等离子激元的单向无反射传输现象,通过适当地调整两个量子点之间的相位差,在异常点实现了表面等离子激元的单向无反射.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统,导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点（量子点分子）与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响.结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统, 导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点 (量子点分子)与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响. 结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

量子点- 表面等离子波导耦合系统中的双带单向无反射现象

研究了由两个V型三能级量子点与表面等离子波导耦合构成的非厄米量子系统中的单向无反射现象.研究表明,通过适当地调节两个量子点的共振波长和量子点与等离子波导之间的耦合强度,在系统的异常点处可获得双带单向无反射,且其双带单向低反射可在较宽的波长范围内实现.     

隧穿量子点分子Jaynes-cummings模型的Berry相位

为了给量子系统的几何相位调控提供建议,利用全量子理论研究了一个隧穿双量子点分子与量子化单模场相互作用系统的Berry相位,探讨了量子场平均光子数、场-量子点失谐量、隧穿能级失谐量、隧穿强度以及场-量子点线性和非线性耦合对系统几何相位的影响.数值计算结果表明,在系统本征能级反交差区域附近,可以通过调节外加在量子点分子上的电压方便地对系统的Berry相位实现高效调控,这一结论在实现量子计算方面有潜在应用价值.     

点间耦合强度对平行耦合三量子点体系电导的影响

利用非平衡格林函数方法,通过一个平行耦合三量子点系统的电导被研究。电导作为电子能级的函数被数值计算。通过调整点间隧穿耦合强度,共振峰可以转变为Fano反共振峰。此外,在电导能谱中观察到2个Fano反共振峰和一个Breit-Wigner共振峰。     

蛋白质修饰剂制备硫化物水溶性量子点及其性能研究

采用不同的修饰剂(溶菌酶(Lyz)、牛血清白蛋白(BSA)和巯基丙酸(MPA))合成4种不同的Ag2S和ZnS量子点(QDs),分别为Ag2S量子点(Lyz-Ag2S QDs)、BSA包裹的ZnS量子点(BSA-ZnS QDs)、MPA包裹的ZnS量子点(MPA-ZnS QDs)以及BSA包裹的Ag2S量子点(BSA-Ag2S QDs).采用紫外、荧光和透射电镜方法进行分析比较不同量子点,运用红外光谱和热重分析方法探究了量子点合成机理.其粒径均在5~10nm之间,其中以BSAAg2S QDs的形貌最优,粒径分布均一且晶形完美.对于Lyz-Ag2S QDs,Ag2S与Lyz中的三个基团发生了作用,分别为-OH、amide I和amide II.BSA-ZnS QDs结果表明-OH、amide I、amide II和amide A’在合成量子点过程中都起到重要作用.MPA-ZnS QDs结果表明MPA中的-COOH和-SH基团与ZnS量子点发生了配合作用.而BSA-Ag2S QDs中的-OH,-NH和-SH三种基团在合成中起到重要作用.热分析结果表明量子点晶核与蛋白质之间的作用增加了蛋白质的热稳定性,原因是因为蛋白质的一些官能团和量子点之间发生了结合.     

水溶性CdTe/CdS量子点的制备及发光特性

采用水相合成法,以三种不同的稳定剂：巯基乙醇,巯基乙酸和巯基乙胺制备了CdTe/CdS核壳结构的量子点.研究了反应时间和稳定剂的种类对量子点荧光的光学特性的变化趋势的影响.结果表明,随着量子点晶体生长时间的增加,量子点的荧光峰向红移,荧光发射强度增加,半峰宽几乎保持不变.稳定剂的种类对量子点的荧光发射峰的波长有较大的影响.采用CdS对CdTe进行包裹,制备壳核结构的CdTe/CdS量子点.包裹后能增强水相制备过程中量子点在水相中的荧光强度和发光稳定性,改变量子点的荧光特性.采用红外光谱,对稳定剂和量子点之间的连接关系进行了初步探讨,并采用透射电子显微镜,对CdTe/CdS量子点的微观形态进行观察.     

四端耦合量子点桥的电输运

设计一个与4个电极相连的耦合量子点桥系统,该系统由两个量子点线构成,同时通过其间一个量子点耦合起来。利用非平衡格林函数的运动方程与Dyson方程,推导出通过这种系统的电流表达式。     

单壁碳纳米管的电极耦合效应研究

利用紧束缚格林函数和计算机数值模拟方法,研究了单壁碳纳米管的电极耦合效应．计算结果表明,电极耦合强度直接影响系统的量子电导：在电极和中心单壁碳纳米管之间无耦合作用时,系统的行为呈现出理想的电导量子化特征,电导呈台阶式增长,最小电导为4e2/h; 在电极和中间单壁碳纳米管之间处于强耦合作用时,系统像个Fabry—Perot电子谐振腔,表现出明显的量子电导快速振荡和背景缓慢振荡;而对于耦合较弱的情况,由于电子在界面处所受散射作用的增强,系统的电导降低;当耦合作用极其微弱时,系统达到量子电导振荡的极限,像个量子点,此时电子在输运过程中只能一个接一个地通过碳纳米管．     

腔磁杂化系统中磁振子阻塞的实现

为了研究腔磁杂化系统中磁振子分布的量子统计性质,构建了一种单量子源,并利用全量子理论在含有声子模的杂化腔磁系统中研究了磁振子阻塞的操控方案及其物理机制.通过求解主方程得到了磁振子的等时二阶关联函数和平均磁子数,并分析了腔模之间的耦合对磁振子反聚束的影响.数值模拟结果表明,增加隧穿耦合、腔与机械模的耦合、腔与磁子模的耦合可有效增强磁振子的反聚束效应.本方案可为在实验中实现单磁子源提供参考.     

自组装耦合量子点中的类氢杂质

在有效质量近似下,采用有限差分的方法研究了自组装耦合量子点中类氢杂质的结合能随量子点结构参数（量子点尺寸和量子点间距）和杂质位置的变化规律,并计算了外加磁场对此规律的影响。结果表明：杂质结合能随着结构的变化呈现出复杂的变化趋势;杂质位于其中一个量子点的中心位置时,体系的结合能最强;外加磁场将提高杂质的结合能,但量子点结构和杂质位置不同其影响也不同。     

CdTe/多壁碳纳米管水溶液的制备及荧光猝灭

为了解决量子点容易团聚的问题,在水溶液中原位合成了CdTe量子点与多壁碳纳米管的复合物,研究了多壁碳纳米管对CdTe量子点形貌及其荧光性能的影响.研究结果表明,CdTe量子点与碳纳米管复合后,CdTe量子点的团聚体尺寸由复合前的200nm减小到50nm;在530nm处产生荧光猝灭,表明碳纳米管与CdTe量子点之间存在着光诱导电子转移.光诱导转移作用有效提高材料内部电子转移效率,为制备性能可靠的光伏器件提供可能.     

弱耦合状态下的量子逻辑门和远距离量子态的转移（英文）

依据弱耦合状态下的量子点-腔系统,提出了1个控制Z门和1个条件相位门.利用这个控制Z门并且测量光子和第1个电子的状态,可以将这个量子态转移到第2个电子上,从而实现2个远距离量子点之间的远程量子态转移.这些方案都是在弱耦合状态下实现的,不需要对腔有严格的要求.     

耗散耦合腔磁系统中极化子的量子特性

利用非厄米腔磁学系统研究了相干耦合和耗散耦合对极化子量子性质的影响,并采用主方程数值模拟的方法研究了哈密顿本征能谱的特点.结果表明:在耗散耦合的作用下,本征能谱显示出不同于相干耦合的现象,即实部表现出能级吸引,虚部发生能级排斥.当系统中同时存在相干耦合和耗散耦合时,相干耦合对极化子的演化起主导作用,而耗散耦合仍会影响本征能谱的分布,并且不同相位下的本征能谱分布呈周期性变化.该研究结果可为腔磁学系统的量子信息处理提供理论参考.     

基于交叉克尔对称模和反对称模的光子反聚束

为了制备可调谐单光子源,研究了在交叉克尔相互作用下由两个线性耦合的非线性模组成的对称模和反对称模的光子阻塞.研究结果显示,在该模型中对称模和反对称模都可以得到强光子反聚束,强光子反聚束的最佳交叉克尔相互作用与两模之间的耦合强度和频率失谐量的差呈线性关系,两模之间的耦合强度与频率失谐量呈准线性关系.这表明,通过调节该系统的交叉克尔相互作用或两模之间的耦合强度可以产生可调谐的单光子源.     

表面等离子波导端耦合腔系统中表面等离子激元传输性质的研究

用表面等离子波导端耦合两个表面等离子腔组成非厄米量子系统,研究该系统中表面等离子激元的传输性质,并通过求解系统的本征值方程得到表面等离子激元的透射和反射振幅.通过分析表面等离子波导系统的反射率和透射率随参量变化的关系图表明:随着表面等离子激元波导与腔耦合强度的增加,反射峰和透射峰逐渐变宽; 随着腔损耗的增大,反射峰的峰值明显减小,而透射峰的峰值明显增加; 随着腔间耦合系数g的增加,两个反射峰/透射峰之间的距离变宽.