介观LC回路数-相量子化和Josephson结的Cooper对数-相量子【精彩3篇】

赴雪分享2013-03-08 02:29:31 次阅读

介观LC回路数-相量子化和Josephson结的Cooper对数-相量子篇一

介观LC回路是一种具有微观尺度的电路，其特点是电感和电容的尺寸都在纳米级别。在这样的电路中，量子效应开始变得显著，因此需要使用量子力学的理论来描述其行为。相量子化是一种描述量子系统的方法，它将系统的状态表示为相位的量子态，而不是传统的波函数。Josephson结是一种特殊的超导电子器件，它由两个超导体之间的细线组成，可以用于实现量子比特和量子计算。

Cooper对是介观LC回路中的一种激发态，它是由两个电子形成的稳定对。在经典的描述中，Cooper对的能量是连续的，但在量子化的描述中，它的能量是离散的，只能取特定的值。这种离散化的能级结构称为Cooper对的能谱。

Cooper对的能谱可以通过Josephson结的特性来实现相量子化。Josephson结中的超导电子可以通过量子隧穿效应在两个超导体之间传输，这个过程可以看作是Cooper对的形成和解离。当Josephson结中的超导电子通过电流传输时，Cooper对的能谱会发生相应的变化。通过测量Josephson结中的电流-电压特性，可以获得Cooper对的能谱信息。

通过研究介观LC回路中的Cooper对的能谱，我们可以了解到量子效应对电路行为的影响。在传统的经典电路中，电压和电流的关系是线性的，而在量子化的电路中，这种关系是非线性的。这种非线性的行为可以用来实现量子比特的操作和量子计算。

此外，Cooper对的能谱还可以用于实现相量子化的传输线。在传统的经典电路中，信号的传输是通过电磁波进行的，而在相量子化的传输线中，信号的传输是通过Cooper对的形成和解离进行的。相量子化的传输线具有低噪声和低耗散的特点，可以用于实现高效的量子通信和量子计算。

总之，介观LC回路中的相量子化和Josephson结的Cooper对的研究对于理解和应用量子效应在电路中的作用具有重要意义。通过研究介观LC回路中的Cooper对的能谱和Josephson结的特性，我们可以实现量子比特的操作和量子计算，并且可以开发出低噪声和低耗散的量子通信和量子计算技术。

介观LC回路数-相量子化和Josephson结的Cooper对数-相量子篇三

介观LC回路数-相量子化和Josephson结的Cooper对数-相量子化

传统的介观LC回路的量子化是将电量q和电感与电流的乘积L×I分别作为量子力学中的坐标算符Q和动量算符P来处理;本文采取另外一种量子化的观点,即将电量q(q=en)中的n作为荷数算符,并建立电流和相算符θ之间对应关系,就能实现介观LC回路的`数-相范畴的量子化,并得到以数-相算符表示的Hamiltonian;通过引进纠缠态表象,对超导Josephson结也可以实现Cooper对数-相量子化,并给出了相应的物理解释.

作者：范洪义王继锁唐绪兵梁宝龙 FAN Hong-yi WANG Ji-suo TANG Xu-bing LIANG Bao-long 作者单位：范洪义,FAN Hong-yi(中国科学技术大学材料科学与工程系,安徽,合肥,230026;上海交通大学物理系,上海,200030)

王继锁,梁宝龙,WANG Ji-suo,LIANG Bao-long(聊城大学物理系,山东,聊