ناقشت كلية التربية للعلوم الصرفة بجامعة البصرة اطروحة دكتوراه عن (ديناميكية نقل الالكترون في كيوبت مقترن بنقطة اتصال كمية)
وتضمنت الاطروحة التي قدمتها الباحثة ( آيات طاهر ابراهيم)
في هذا العمل ، تمت دراسة نقطة الاتصال الكمية (Quantum Point Contact)ككاشف لكيوبت الشحنة. إن نقطة الاتصال الكمية هي في الأساس قناة من مادة موصلة ذات بعد واحد. ولدراسة ديناميكية الكيوبت ، يلزم معرفة عدد إشغال النقاط الكمية للكيوبت والتيار المتدفق عبر نقطة الاتصال الكمية. تم إنجاز المعالجة النظرية من خلال اشتقاق معادلات الحركة التكاملية التفاضلية باستخدام تمثيل هايزنبرك لاعداد الاشغال للنقاط الكمية و لكل دوال التبادل. ان معادلات الحركة تشكل مجموعة مغلقة, حيث تم حلها عددياً باستخدام طريقة رانج كوتا من الدرجة السادسة. تم افتراض ان الخزانين (reservoirs) في نقطة الاتصال الكمية مكونة من شريحة كرافين التام. تم استخدام حسابات اعداد اشغال النقاط الكمية لتحديد حالة اللاتشاكه. تم تسليط الضوء على جميع المعاملات الخاصة لفحص عملية القياس الكمي خلال حساب الكفاءة الكمية. دُرِست حالة الكيوبت مكون من نقطتين كميتين متناظرة وغير المتناظرة في حالتي النهج القوي والنهج الضعيف. أوضحت معالجتنا انه عند شروط مناسبة مع تحليل صحيح للنتائج العملية ( بمعنى اعداد اشغال النقاط الكمية)، يمكن إيجاد معلومات مفيدة حول حالة الكيوبت.
استنتجت الاطروحة
ان زيادة التغير في حاجز نفق نقطة الاتصال الكمية يقود الى تشابك اسرع بين الكيوبت وأجهزة القياس. لذلك فأن زيادة شدة القياس تحطم مستويات الكيوبت المتشابكة بسرعة اكبر. من الممكن ملاحظة نقصان زمن اللاطور (dephasing time)، زمن القياس (measurement time)والكفاءة الكمية (quantum efficiency) مع زيادة التغير في حاجز نفق نقطة الاتصال الكمية. لقد استنتجنا ان زمن اللاطور يزداد مع زيادة فولتية الانحياز. وعليه فأن الكفاءة الكمية يمكن ان تعزز بالتحكم بفولتية الانحياز، في حين يزداد زمن القياس مع فولتية الانحياز. حيث ان زيادة زمن القياس يقود الى نقصان الكفاءة الكمية. هذا يعني ان التأثيرالمحيطي يمكن التحكم به عن طريق زيادة فولتية الانحياز كعامل مساعد واضعين بالحسبان دور كثافة حالات الأقطاب (الكرافين التام) في تحديد هذه المظاهر. تم ايضاً دراسة ومناقشة دور صيغة كثافة الحالات شبه الاهليجية للخزانات وبالفصيل.
طبقاً لدراستنا بأكملها, استنتجنا ان معالجتنا النظرية هي تماماً مناسبة لفحص أي خزانات نقطة اتصال كمية تتميز بأبعاد مقيدة مع لهدف الوصول الى كفاءة كمية عالية.
الهدف من الاطروحة
تهدف الى دراسة ديناميكية الالكترون في كيوبت مقترن بنقطة اتصال كمية ذات خزانات من الكرافين. ويمكن الوصول الى هذا الهدف من خلال ما يلي:
اشتقاق معادلات الحركة التفاضلية التكاملية التي تصف ديناميكية الالكترون خلال عملية القياس الكمية.
فحص دور كل المعاملات التي يمكن التحكم بها عملياً كمستويات الطاقة للنفطتين الكميتين وفاصلة الطاقة بينها, كذلك تفاعل الاقتران بين النقطتين الكميتين وتفاعل الاقتران بين الخزانات الخاصة بنقطة الاتصال الكمية حيث تم اهمال ميكانيكيات اللاتشاكه في الكيوبت.
انجاز انموذج معايرة موسع للنقاط الكمية المتناظرة وغير المتناظرة في نهجي الاقتران القوي والضعيف وذلك للتحكم بزمن القياس وزمن اللاطور وبالتالي الكفاءة الكمية التي تعين حالة اللاتشاكه.
اهم الاخبار
الاكثر مشاهدة
