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量子环中量子比特的声子效应

姜福仕 赵翠兰

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量子环中量子比特的声子效应

姜福仕, 赵翠兰

The phonon effect of qubit in quantum ring

Jiang Fu-Shi, Zhao Cui-Lan
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  • 在量子环中电子与体纵光学声子强耦合的情况下,通过求解能量本征方程,得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及其波函数,进而以电子-声子系的基态与第一激发态构造了一个量子比特.数值计算结果表明量子比特内电子的空间概率密度分布随时间和空间角坐标作周期性振荡,且振荡周期随耦合强度的增大而减小,说明声子将导致量子比特相干性降低;还表明振荡周期随量子环内径(或外径)的增大而增大,因此适当改变量子环的尺度,可以提高量子比特的相干性.
    Under the condition of electron-LO photon strong coupling, the eigenfunction and the eigenenergy of the ground state and the first excited state of the electron in quantum ring, are obtained by solving precisely the Schrdinger equation. A qubit is formed by overlaying both the ground state and the first excited state of the electron-LO phonon system.Numerical calculations indicate that the distribution of the probability density of electrons in quantum oscillates periodically with time and angle coordinate. The oscillating period decreases with the increase of the electron-LO phonon coupling strength, which shows that the existence of phonon can reduce the coherence of qubit, and that the oscillating period increases with the increasing inner(or outer) radius of quantum ring. Therefore, the coherence of qubit can be improved by choosing proper size of quantum ring.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10347004) 和内蒙古高校科研基金(批准号:NJzy08085)资助的课题.
  • [1] 王振宇, 李志雄, 袁怀洋, 张知之, 曹云姗, 严鹏. 磁子学中的拓扑物态与量子效应. 物理学报, 2023, 72(5): 057503. doi: 10.7498/aps.72.20221997
    [2] 李靖, 刘运全. 基于相对论自由电子的量子物理. 物理学报, 2022, 71(23): 233302. doi: 10.7498/aps.71.20221289
    [3] 牛明丽, 王月明, 李志坚. 基于量子Fisher信息的耗散相互作用光-物质耦合常数的估计. 物理学报, 2022, 71(9): 090601. doi: 10.7498/aps.71.20212029
    [4] 危语嫣, 高子凯, 王思颖, 朱雅静, 李涛. 基于单光子双量子态的确定性的安全量子通讯. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20210907
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-01-21
  • 修回日期:  2009-04-26
  • 刊出日期:  2009-05-05

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