Quantum computation with coupled-quantum-dots embedded in optical microcavities
基于电荷态的空间分离可以增强量子相干性的思想，我们提出了一种利用两个耦合量子点构造量子比特的量子计算方案。量子信息存储在电子-空穴对态中，电子和空穴位于不同的点上，这使得量子比特态具有很长的寿命。通过腔光子耦合量子点，可以实现任意量子比特对的通用量子门，腔光子有望成为远程信息传输的候选者。通过估计门时间与退相干时间的关系进行了操作分析。
2002-03-29 quant-ph
Testing quantum nonlocality for three coupled quantum dots within optical microcavity QED
从理论上研究了腔QED中三个耦合量子点（QD）中的Bell不等式，其中考虑了Forster相互作用和激子-声子相互作用。对于初始纠缠态，贝尔不等式在某些时候成立，在某些时候不成立。结果表明，在时间演化过程中，系统从乘积态到纠缠态，再从纠缠态到乘积态。
2012-01-07 quant-ph
Scaling of entanglement in finite arrays of exchange-coupled quantum dots
本文采用有限尺寸标度方法研究了三角晶格上哈伯德哈密顿量模型下二维量子点阵列中的纠缠。利用多级块重整化群方法，我们发现当一阶量子相变发生时，纠缠度会发生突变。在临界点，纠缠是恒定的，与块的大小无关。
2004-05-16 quant-ph
Origins and optimization of entanglement in plasmonically coupled quantum dots
利用腔量子电动力学方法，采用模型哈密顿量，研究了两个或多个量子点与耗散等离子体纳米结构相互作用系统。我们专注于确定和理解系统配置，产生多个二分量子纠缠之间的占领状态的量子点。这些配置包括允许量子点不对称地耦合到等离子体系统。任意数量的量子点和数值模拟的简化限制的解析解和优化的两个和三个点的情况下，用于开发最大化的二分纠缠的准则。对于任意数量的量子点，我们证明了通过简单的起始态和参数准则，一个量子点可以与系统中的所有其他量子点共享大量的二分纠缠，而所有其他量子点对的纠缠程度较低。
2016-06-13 quant-ph
One- and two-dimensional N-qubit systems in capacitively coupled quantum dots
利用电容耦合量子点中的库仑阻塞效应可以构造具有反铁磁伊辛相互作用的N量子比特系统。从隧穿哈密顿量出发，我们从理论上证明了弱耦合量子点阵列的隧穿哈密顿量可以简化为核磁共振（NMR）谱的隧穿哈密顿量。量子操作仅通过施加电脉冲序列来进行。因此，在NMR光谱学和NMR量子计算机中开发的各种误差校正方法在不使用磁场的情况下是适用的。定量地讨论了N量子比特系统中一种可能的测量方案。
2001-09-04 quant-ph
Exchange Energy in Coupled Quantum Dots
在这项工作中，两个横向耦合的量子点，每一个与一个电子的系统的交换能J的解析计算，并在一个详细的形式，考虑它们作为氢类原子，根据Heitler-London方法。原子轨道，与每个量子点，从平移关系，获得的Fock-Darwin状态的函数。我们的结果与Burkard、Loss和DiVincenzo在他们的基于量子点的量子门模型中报道的结果以及最近的一些实验报道一致。
2006-06-23 quant-ph
Electron wavepacket propagation and entanglement in a chain of coupled quantum dots
研究了隧道耦合量子点线性阵列中单电子输运和双电子输运的相干动力学。我们发现，该系统表现出丰富多样的相干现象，从电子波包的传播和干涉到两粒子的键合和纠缠。我们的研究，除了其相关的量子动力学和周期性结构中的传输的探索，也针对在未来的量子计算方案的可能应用。
2003-11-07 quant-ph
Inverse currents in Coulomb-coupled quantum dots
反向电流，即，感应电流与外力方向相反，最近在经典的一维相互作用哈密顿系统中被发现。124，110607（2020）]。本文证明了在量子系统中也存在反向电流。基于库仑耦合量子点系统，我们发现当库仑相互作用增大时，会出现反向电流。这并不违反热力学第二定律，因为由反向电流引起的熵减少被由正向电流引起的熵增加补偿，这确保系统的总熵增加总是大于零。
2021-09-22 quant-ph
Dynamics of entanglement for coherent excitonic states in a system of two coupled quantum dots and cavity QED
研究了单模腔场作用下两个耦合大半导体量子点（$R/a_{B}\gg 1$）系统中相干激子态的纠缠动力学。在奇相干态中制备的腔场可以产生最大纠缠相干激子态。当腔内没有光子时，两个量子点之间激子相干态的纠缠达到最大。利用激子两个子系统的纠缠度研究了零温环境对激子相干态纠缠的影响
2002-11-11 quant-ph
Implementing a Quantum Algorithm with Exchange-Coupled Quantum Dots: a Feasibility study
我们提出的Monte Carlo波函数模拟量子计算采用交换耦合量子点阵列。采用实验和理论上可用的参数相结合，我们发现，大于98%的栅极结晶度可以获得与目前的实验和技术能力。应用于编码的3量子位（9个物理量子位）Deutsch-Josza计算表明，算法保真度更多的是实现门的总时间的问题，而不是这些门的物理复杂性。
2003-12-30 quant-ph
Size effects in the electronic properties of finite arrays of exchange coupled quantum dots: A renormalization group approach
金属量子点阵列的输运性质由量子点之间的距离依赖的交换耦合决定。它示出的交换耦合的有效值，作为测量的充电能量每点，单调地依赖于阵列的大小。这种效应在超过7^5个晶胞的六边形阵列中饱和。讨论使用多级块重整化群方法应用于哈伯德哈密顿量。一阶相变发生在压缩的晶格和大小的依赖性是定性不同的两个阶段。
2004-05-16 quant-ph
Generation of Robust Entanglement in Plasmonically Coupled Quantum Dots Driven by Quantum Squeezed Light
本文提出利用单模压缩光源驱动等离激元耦合量子点对，在无需精细调节耦合参数的条件下实现稳态鲁棒纠缠，为开放量子系统中的纠缠态制备提供了新思路。
2023-12-01 quant-ph
Tuning the quantum tunneling and quantum information properties among the trion states in coupled quantum dots
研究了含时电场作用下双量子点中库仑耦合三电子（电子-电子-空穴）的量子跃迁和信息特性。通过调节电子-空穴复合物态之间的Hubbard相互作用强度和交流场的参数，可以在八个三能级中构造出两种截然不同的近似量子比特.通过对这两种量子比特的分析，阐明了电子的动力学纠缠和波函数与贝尔态的重叠之间的异同。
2008-06-24 quant-ph
Quantum Thermodynamics and Hierarchy of Quantum Correlations and Fidelity of Teleportation in a Two Coupled Double Quantum Dots
本文研究了两个耦合双量子点中的量子关联、保真度与量子热力学，发现量子关联层级与单向导引，证实其在量子隐形传态和提取功方面的优势，是量子信息处理的优质资源。
2023-10-25 quant-ph
Effective cavity pumping from weakly coupled quantum dots
推导了$N$弱耦合量子点-微腔系统主方程的有效腔抽运率和衰减率。我们表明，光子的流入是没有联系到流出的热平衡关系。
2010-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous emission of phonons by coupled quantum dots
我们发现耦合半导体量子点中的电子-声子相互作用的干涉效应，即使在接近零的温度下也可以支配非线性输运性质。的intradot电子隧道过程导致的声子系统的“动摇”，并由一个双缝样的自发发射的声子的干涉效应占主导地位。该效应与激光囚禁双离子系统中光子的亚辐射（Dicke效应）密切相关，并解释了最近观察到的耦合点非线性电流-电压特性的振荡现象。
1999-08-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Intrinsic electric field effects on few-particle interactions in coupled GaN quantum dots
本文采用三维直接对角化方法研究了垂直耦合GAN/AlN量子点的多激子光谱，并对量子点的少粒子库仑关联态进行了描述。我们提出了一个详细的分析氮化物材料特有的少粒子/激子相互作用的基本性质。与GaAs基量子点相比，其巨大的本征电场和高的电子/空穴有效质量产生了不同的效应：本征激子-激子耦合，耦合点激子波函数的非分子特征，振子强度对点高度的强烈依赖性，不同势垒分隔的点的大的基态能移。这些效应使GAN/AlN量子点成为量子信息处理领域的重要候选材料。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dissipative dynamics of coupled quantum dots under quantum measurement
我们研究了一个额外电子被限制在两个耦合量子点之一的固态量子比特的耗散动力学。以前的理论工作基于布洛赫型速率方程给出了一个非物理的均匀的电子在量子点中的占领概率，即使是非全同的点。我们表明，这是由于忽略高阶相互作用的分析。通过包括高阶项，我们得到预期的非对称占用概率的不相同的点。我们的工作表明，高阶相互作用项可以导致量子比特的操作上的重要的定性影响。
2006-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entangled Bell and GHZ states of excitons in coupled quantum dots
我们发现，耦合量子点中的激子是在固态系统中可靠制备纠缠态的理想候选者。一个光学控制激子转移过程中示出的贝尔和GHZ态的产生系统中包括两个和三个耦合点，分别。通过量子动力学方程的解析解和全数值解，确定了产生最大纠缠态的选择性光脉冲的强度和持续时间。建立这样的纠缠态的实验要求进行了讨论。
1999-08-05 cond-mat.str-el quant-ph
Adiabatic Transfer of Electrons in Coupled Quantum Dots
本文利用自旋玻色子模型，研究了耗散对耦合半导体量子点中单量子比特和双量子比特转动的影响。对于弱耗散，我们解决了一个主方程，直接微扰理论相比，并推导出一个表达式的“保真度损失”在一个简单的操作过程中，电子移动两个耦合点之间。结合量子绝热性和库仑阻塞，我们讨论了在电子“泵”电流中可视化相干量子振荡的可能性。在最近讨论了中间电荷态的作用的两量子比特自旋交换操作中，我们应用我们的形式主义来计算由于两个点之间的电荷隧穿而引起的保真度损失。
2002-07-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of excitation transfer in coupled quantum dots by a nonresonant laser pulse
研究了非共振短脉冲激光产生的光学斯塔克效应驱动下激子在耦合量子点对之间的快速转移。数值求解了量子点子系统能级相对位置随时间变化的薛定谔方程。计算机模拟显示了一种通过具有矩形包络函数的皮秒激光脉冲的作用来实现有效的激发转移的方法。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Surface plasmons in a metal nanowire coupled to colloidal quantum dots: Scattering properties and quantum entanglement
研究了金属纳米线与两个胶体量子点强耦合时的单表面等离激元相干输运。通过求解相应的本征方程，得到了透射系数和反射系数的解析表达式。当量子点间距等于表面等离子体激元半波长的倍数时，两个量子点的波函数可以产生远程纠缠。此外，通过向量子点施加经典激光脉冲，纠缠态可以存储在与表面等离子体激元去耦的亚稳态中。
2014-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum measurement of coherence in coupled quantum dots
我们描述了两个耦合量子点的条件和无条件动力学时，一个点进行测量，其占用数使用单电子晶体管（SET）。当通过SET的裸隧穿率被其中一个点的占用数改变时进行测量。我们发现，有一个测量引起的退相干的时间尺度之间的点的局域态和时间尺度上的系统成为本地化由于测量的差异。理论和目前的实验之间的比较。
2000-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anticrossings in Foerster Coupled Quantum Dots
我们考虑两个耦合的通用量子点，每个模型由一个简单的潜力，允许推导的分析表达式的点间Foerster耦合，在偶极-偶极近似。我们调查的影响下的外部施加的电场和预测的反交叉的存在下，这种耦合的两点系统的能级行为的光谱由于Foerster相互作用。
2005-02-15 cond-mat quant-ph
Coherent population transfer in coupled semiconductor quantum dots
我们提出了一种在两个耦合半导体量子点中实现受激拉曼绝热通过的方法。两个脉冲激光场的适当组合允许两个纳米结构之间的相干载流子转移，而不会由于环境耦合而遭受显著损失。利用双点结构中载流子态的一般解，我们确定了有关的点和激光参数。
2000-08-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Synchronized coherent charge oscillations in coupled double quantum dots
利用电子输运的全计数统计方法，研究了隧道耦合双量子点与金属导线的相干振荡。如果两个这样的系统通过库仑相互作用耦合，则纠缠系统总共有六个（而不是只有两个）振荡模式，其振荡频率依赖于相互作用。通过调整偏置电压，可以设计退相干，使得六种模式中只有一种模式被挑出来，在这六种模式中，两个双量子点中的电荷振荡在反相中变得同步。我们建议使用等待时间分布和$g^{(2)}$ -关联函数来检测公共频率和相位锁定。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Independent electrical tuning of separated quantum dots in coupled photonic crystal cavities
光子晶体腔与量子点耦合系统是一种很有前途的量子网络和量子模拟器体系结构。独立调整横向分离量子点频率的能力是这种方案的关键组成部分。在这里，我们展示了独立的横向分离的量子点在光子晶体腔耦合面内波导注入线的质子，用于电隔离二极管结构的不同部分的调谐。
2011-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamics of quantum collapse in coupled quantum dots
在这封信中，我们考虑了耦合量子点系统中的电子与以点接触表示的探测器的相互作用。提出了一个强耦合到探测器极限时波函数坍缩的动力学模型。在我们的模型中，双量子点中的电子进行快速跃迁，使电磁辐射的发射最小化。这样，一个leats发射辐射的原则可以提供一个可能的描述波函数崩溃。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically generated 2-dimensional photonic cluster state from coupled quantum dots
提出了一种利用两个耦合的量子点发光体产生二维偏振编码光子量子比特团簇态的方法。我们结合最近的建议[N]。H. Lindner和T. Rudolph，Phys. Rev. Lett. 103，113602（2009）]，从一个单一的点产生1维集群状态串，与一个新的建议，光学诱导条件相位（CZ）门之间的两个量子点。两个量子点之间的纠缠转化为两个光子团簇态串之间的纠缠。使用腔和波导的量子点的进一步对间耦合可以导致2维簇片。详细的误差分析表明，我们的建议是可行的，以目前的技术。最重要的是，发射的光子不需要具有相同的频率，因此对量子点的共振能量没有限制，这是此类光源的标准问题。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Disappearance of Quantum Chaos in Coupled Chaotic Quantum Dots
研究了半导体（InAs/GaAs，Si/SiO2）双量子点（DQD）中单电子能级的统计特性。我们证明了在电子耦合混沌量子点中，具有能级排斥的混沌消失，最近邻能级统计变为泊松统计。并结合R.S. Whitney at al.（Phys. Rev. Lett. { \bf 102}，186802（2009））。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Quantum Information Processing with Ferroelectrically Coupled Quantum Dots
我描述了一个建议，构建一个量子信息处理器使用铁电耦合Ge/Si量子点。单个电子的自旋形成了基本量子比特。小的（直径<10 nm）Ge量子点被光学激发以在Si中产生自旋极化电子。外延铁电薄膜的静态极化将电子横向限制在半导体中;最近邻电子之间的自旋相互作用由光学整流的非线性过程介导。单量子位操作通过Ge/Si结构中的“g因子工程”实现;自旋-自旋相互作用通过海森堡交换发生，由铁电门控制。虽然量子计算需要读出最终状态的方法，但没有描述;涉及单电子晶体管的电子方法可能证明在满足这一要求方面富有成效。
2001-01-05 cond-mat quant-ph
Optically controlled phase gate for two spin qubits in coupled quantum dots
我们提出了一个可行的方案，在相邻的自组装量子点中的两个传导电子自旋量子比特之间实现光控相位门。点之间的相互作用是介导的隧穿的价空穴状态，这是激活，只有通过施加正确的偏振和频率的激光脉冲。结合空穴隧穿和泡利阻塞效应，我们得到了两个量子点的条件动力学，这是我们门操作的本质。我们的研究结果与最近一代垂直堆叠自组装InAs量子点明确相关，并表明通过避免意外动力学的设计，理论上可以在10 ps范围内实现门，保真度超过90%。因此，我们的提议为量子点中的超快量子逻辑的演示提供了一条可行的途径。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement distillation by adiabatic passage in coupled quantum dots
绝热通过两个相关的电子在三个耦合的量子点，提供了一个强大的和控制的方式提取，运输和检测自旋纠缠，以及测量自旋解纠缠的速率。采用可调的点间耦合的计划创建，从一个未纠缠的两个电子状态，空间分离的单重态和三重态的叠加。一个点的人口（电荷）的单一测量崩溃的波函数这些国家，实现纠缠到电荷转换。该方案是鲁棒的，效率接近100%，对于大范围的现实光谱参数。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transient dynamics of double quantum dots coupled to two reservoirs
利用非平衡格林函数方法研究了耦合到两个库中的双量子点的含时性质。对于一个任意的时间依赖性的偏压，我们推导出的时间依赖性的电子密度的一个点和几个电流，包括在宽带极限近似的点之间的电流的表达式。对于恒定偏压的特殊情况，我们数值计算了电子密度和电流。结果，我们发现这些量是振荡的，并且来自点的电流的单个周期中的峰的数量随着偏置电压而变化。我们还得到了一个解析表达式的弛豫时间，它表示如何快速的系统收敛到其稳定状态。从表达式中，我们发现，当点之间的耦合强度足够大时，与点和储层之间的耦合强度的差异相比，弛豫时间变得恒定。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dephasing of Exchange-coupled Spins in Quantum Dots for Quantum Computing
半导体量子点中的自旋量子比特为量子信息处理带来了可扩展性和长相干时间的希望。一种重要的半导体量子比特系统是捕获两个电子或空穴的双量子点，其自旋态编码通过交换相互作用耦合的单重态-三重态量子比特或两个单自旋量子比特。本文报道了双量子点中两个交换耦合自旋的自旋退相研究进展。我们首先讨论了基于交换作用的门定义量子点或施主原子中的双量子比特门和量子比特编码方案。然后，我们报道了单重态-三重态量子比特和双量子比特门的自旋退相研究进展。进一步讨论了抑制自旋退相的方法。对自旋退相的理解可以为实现基于自旋的量子计算的高保真量子门提供见解。
2021-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Large nuclear Overhauser fields detected in vertically-coupled double quantum dots
本文报道了双GaAs垂直量子点在自旋封锁区的电感应和动态核极化的探测。观察到的最大Overhauser场约为4特斯拉，对应于本装置中约40%的核极化。一个唯象模型提供了一个定性的理解我们的结果。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing electron-phonon interactions in the charge-photon dynamics of cavity-coupled double quantum dots
电子-声子耦合在半导体量子点的电荷动力学中起着重要的作用。在这里，我们探讨它的作用在腔耦合双量子点的电荷-光子动力学的组合。先前对这些系统的研究表明，强的电子-声子耦合对光子辅助发射和吸收过程的光电发射和增益有很大的贡献。我们比较了三种常见的栅极定义的量子点材料系统中的声子边带的影响：InAs纳米线和GaAs和Si二维电子气（2DEG）。我们比较我们的理论与现有的实验数据，从腔耦合InAs纳米线和GaAs 2DEG双量子点，并找到定量协议时，声子边带和光电子过程中的铅隧穿考虑。最后，我们表明，声子边带也导致一个相当大的重整化的腔频率，这使得在这些系统中的电子-声子耦合的直接光谱探针。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Biexcitons in Coupled Quantum Dots as a Source of Entangled Photons
我们研究了两个隧道耦合半导体量子点中的双激子态，并表明这种系统提供了产生在生产时空间分离的偏振纠缠光子或自旋纠缠电子的可能性。我们区分各种自旋配置和计算的低能量双激子光谱使用海特勒-伦敦近似作为磁场和电场的函数。计算了双激子复合过程中两个光子连续发射的振子强度。量子纠缠的光子极化产生的自旋配置的双激子状态作为一个功能的光子发射角。
2002-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photoluminescence from In0.5Ga0.5As/GaP quantum dots coupled to photonic crystal cavities
我们展示了室温可见波长的光致发光In0.5Ga0.5As量子点嵌入在GaP膜。量子点发射的时间分辨带上光致发光测量显示出双指数衰减，寿命约为200 ps。我们制造了光子晶体腔，其提供量子点发射的增强的外耦合，允许观察指示单个量子点发射的窄线。该材料体系与Si上的单片集成兼容，有望用于单量子点发射的高效探测以及发射可见光的光电子器件。
2012-01-05 physics.optics quant-ph
Two Coupled Double Quantum Dots Systems as an working substance for Heat Machines
本文提出了一种利用一对耦合双量子点（DQD）作为工作物质的量子热机的概念设计，每个DQD都有一个多余的电子相互作用。我们定义了一个压缩比之间的比例库仑耦合，描述了电子之间的相互作用，在等容过程中的量子奥托循环，然后我们分析了我们的热机器的操作的不同制度的出现。我们还展示了如何实现一个经典的不可想象的奥托引擎，当考虑到由于与每个单独的DQD之间的单个电子的量子隧穿相关的参数的影响。
2021-05-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Shot noise in coupled dots and the "fractional charges"
研究了双量子点共振隧穿中粒子相互作用的散粒噪声问题。使用多体量子力学描述，我们评估的能量依赖的传输概率，总平均电流和散粒噪声频谱。我们的研究结果表明，由于库仑相互作用，所获得的噪声谱的减少，可以解释在非相互作用的粒子与分数电荷的行为。
2001-11-20 cond-mat nlin.CD quant-ph
Generation method of a photonic NOON state with quantum dots in coupled nanocavities
提出了一种从量子点和耦合纳米腔中产生路径纠缠$N00N$态光子的方法。在我们考虑的系统中，腔模频率被调谐接近双激子双光子共振。在适当的条件下，由于相消量子干涉，系统可以在能量本征态中具有目标$N00N$态。$N00N$态可以通过共振激光激发产生。该方法首先是针对双光子$N00N$态（$N=2$）提出的，基于我们的方法可以推广到更高的$N00N$态（$N>2$），并以$N=4$为例进行了应用.
2017-02-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
