介观电路量子力学性质的研究

论文摘要

本文是在电荷离散化的基础上，运用已有的量子化理论，对不同介观电路模型的量子力学效应进行了相应的理论推导和数值分析，并做出进一步的研究。全文的主要内容共分为三章：第一章是引言部分，介绍了介观系统的相关知识和介观电路的研究进展。在第二章，首先，简述了非耗散介观电路的量子化方法，为本文后面的工作提供了所需的计算方法。然后，考虑到实际工作中总是存在着耗散，计算了相应的Fock态下、(?)的本征态下耗散介观电路的量子涨落，研究了影响量子涨落的因素。结果表明：量子涨落与介观系统固有参数、电荷量子化密切相关。第三章研究了介观金属双环互感耦合系统的库仑阻塞效应及量子涨落问题。库仑阻塞的条件与回路电参数有关，并且两回路中磁通的时间变化率同驱动源的取值存在一定的约束关系。在Fock态下外磁场对介观金属双环系统的量子涨落并不产生影响。我们认为，上述这些量子力学效应在其他的电路模型中也存在，值得我们深入研究。这对于设计微小电路、提高电路集成度、降低单片功耗、压低量子噪声具有一定的现实指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 耗散介观电路的量子力学性质
• 2.1 电荷离散化时介观LC电路的量子化
• 2.2 阶梯算符的本征态下介观RLC电路的量子涨落
• 2.3 耗散介观电子谐振腔的量子线路方程与能量量子涨落
• 第三章 介观金属双环系统的量子力学效应
• 3.1 介观金属双环系统的量子电流和库仑阻塞效应
• 3.2 介观金属双环系统电荷、电流及能量的量子涨落
• 第四章 总结
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表论文情况
• 参考文献