一种负微分电导调控的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种负微分电导调控的方法和装置，包括：获取双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量；对光场与量子点相互作用采用量子化处理；通过正则变换处理所述总哈密顿量中的电子——光子耦合项，通过对电子库和光场的自由度取迹得到系统的约化密度矩阵，运用玻恩

【技术实现步骤摘要】
一种负微分电导调控的方法及装置


[0001]本专利技术涉及双模量子光场与双量子点系统
，特别是涉及一种双模量子光场与双量子点系统耦合强度的负微分电导调控的方法、一种双模量子光场与双量子点系统耦合强度的负微分电导调控的装置、一种计算机设备和一种存储介质。

技术介绍

[0002]负微分电导效应是电流随着偏压增加而减少的一种现象，因其独特的性质在分子开关、分子放大器、分子存储器等方面得到了广泛的应用。
[0003]光学腔与介观纳米结构量子点耦合的研究引起了广泛的关注，并在实验和理论研究上都取得了快速的发展。目前，许多研究工作者采用经典方法处理光场与量子点的相互作用——设定量子点能级是随时间变化的。光场经典处理在高场强情况下是有效的，但它不适用于弱光场和强耦合情形。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种负微分电导调控的方法、一种负微分电导调控的装置、一种计算机设备和一种存储介质。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种负微分电导调控的方法，所述方法包括：
[0006]获取双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量；其中，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量包括含左右电极的哈密顿量、双量子点的哈密顿量、双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量、双模光场哈密顿量、双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量及两个量子点之间的隧穿哈密顿量，对光场与量子点相互作用采用量子化处理；
[0007]通过正则变换处理所述总哈密顿量中的电子——光子耦合项，通过对电子库和光场的自由度取迹得到约化密度矩阵，运用玻恩
‑
马尔可夫近似得到主方程；
[0008]通过所述主方程得到速率和电流方程，求解获得稳态电流表达式，实现负微分电导效应的调控。
[0009]优选地，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量为H＝H
leads
+H
d
+H
d
‑
l
+H
opt
+H
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‑
o
+H
T
；左右电极的哈密顿量为双量子点的哈密顿量为双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量为双模光场哈密顿量为双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量为两个量子点之间的隧穿哈密顿量为
[0010]优选地，所述主方程为其中其中ε
L
和ε
R
则为左右两个量子点处的能量；r是压缩参数；d为w
oL
，w
Lo
，w
oR
，w
Ro
表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率；t代表两个量子点之间的隧穿系数。
[0011]优选地，所述稳态电流表达式为w
oL
，w
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，w
oR
，w
Ro
表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率，
[0012]本专利技术提出了一种负微分电导调控的装置，所述装置包括：
[0013]总哈密顿量获取模块，用于获取双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量；其中，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量包括含左右电极的哈密顿量、双量子点的哈密顿量、双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量、双模光场哈密顿量、双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量及两个量子点之间的隧穿哈密顿量，对光场与量子点相互作用采用量子化处理；
[0014]主方程获取模块，用于通过正则变换处理所述总哈密顿量中的电子——光子耦合项，通过对电子库和光场的自由度取迹得到约化密度矩阵，运用玻恩
‑
马尔可夫近似得到主方程；
[0015]稳态电流表达式获取模块，用于通过所述主方程得到速率和电流方程，求解获得稳态电流表达式，实现负微分电导效应的调控。
[0016]优选地，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量为H＝H
leads
+H
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；左右电极的哈密顿量为双量子点的哈密顿量为双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量为双模光场哈密顿量为双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量为两个量子点之间的隧穿哈密顿量为
[0017]优选地，所述主方程为其中
ε
L
和ε
R
则为左右两个量子点处的能量；r是压缩参数；D为w
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表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率；t代表两个量子点之间的隧穿系数。
[0018]优选地，，所述稳态电流表达式为w
oL，
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Ro
表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率，
[0019]本专利技术实施例公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的负微分电导调控的方法的步骤。
[0020]本专利技术实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的负微分电导调控的方法的步骤。
[0021]本专利技术实施例中，在弱光场和强耦合的环境中，对光场与量子点相互作用采用量子化处理，加偏置电压时负微分电导效应响应快，并通过简单调节双模量子态光场与双量子点系统的耦合强度实现了负微分电导效应的调控，无需进行介观量子点系统结构的复杂调整，从而降低了构建基于负微分电导效应的器件的复杂性和成本，有利于负微分电导器件的设计实现。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例的一种负微分电导调控的方法实施例的步骤流程图；
[0024]图2是本专利技术实施例的一种负微分电导随双模光场与双量子点耦合系数变化的演化示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例的一种负微分电导调控的装置实施例的结构框图；
[0026]图4是一个实施例的一种计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术实施例所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术实施例进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]参照图1，示出了本专利技术实施例的一种负微分电导调控的方法实施例的步骤流程
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负微分电导调控的方法，其特征在于，所述方法包括：获取双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量；其中，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量包括含左右电极的哈密顿量、双量子点的哈密顿量、双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量、双模光场哈密顿量、双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量及两个量子点之间的隧穿哈密顿量，对光场与量子点相互作用采用量子化处理；通过正则变换处理所述总哈密顿量中的电子——光子耦合项，通过对电子库和光场的自由度取迹得到约化密度矩阵，运用玻恩
‑
马尔可夫近似得到主方程；通过所述主方程得到速率和电流方程，求解获得稳态电流表达式，实现负微分电导效应的调控。2.根据权利要求1所述的负微分电导调控的方法，其特征在于，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量为H＝H
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；左右电极的哈密顿量为双量子点的哈密顿量为双量子点和电极之间的直接隧穿的哈密顿量为双模光场哈密顿量为双量子点和光场之间相互作用的哈密顿量为两个量子点之间的隧穿哈密顿量为3.根据权利要求1所述的负微分电导调控的方法，其特征在于，所述主方程为其中其中ε
L
和ε
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则为左右两个量子点处的能量；r是压缩参数；D为w
oL
，w
Lo
，w
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，w
Ro
表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率；t代表两个量子点之间的隧穿系数。4.根据权利要求1所述的负微分电导调控的方法，其特征在于，所述稳态电流表达式为w
oL
，w
Lo
，w
oR
，w
Ro
表示左右量子点和左右电极之间的隧穿速率，5.一种负微分电导调控的装置，其特征在于，所述装置包括：总哈密顿量获取模块，用于获取双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量；其中，所述双模量子光场与双量子点系统耦合的总哈密顿量包括含左右电极的哈密顿量、双量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟慈，
申请(专利权)人：广州工商学院，
类型：发明
国别省市：