بخشی از مقاله
چکیده
اثر امواج الکترومغناطیسی برچاه های کوانتومی به اشکال مختلف مطالعه شده است که یکی از آنها اثر امواج الکترومغناطیسی بر چاه های کوانتومی برای انتقال الکترون بین چاه های کوانتومی در پیکربندی های مختلف از آنها است که نشان داده شده است در یک ساختار چاه کوانتومی دوگانه با یک لیزر با فرکانس و مدت تابش مناسب می توان الکترون را از حالت پایه چاه اول به حالت پایه چاه دوم انتقال داد.که کابرد بسیار جالب و مهمی در تحقق گیت کوانتومی NOT با استفاده از این ساختار مهیا می شودکه سنگ بنای برای استفاده از چاه های کوانتومی برای پیاده سازی عملگرهای منطقی روی آنها است .
در این پژوهش ما اثر امواج الکترومغناطیسی را بر یک پیکربندی سه چاه کوانتومی یکسان بررسی می کنیم و احتمال حضور الکترون را در حالات جایگزیده ی سه چاه کوانتومی به صورت نحلیلی بدست می آوریم وبه دنبال آن هستیم که آیا میتوان گیت منطقی دیگری را در این ساختار ایجاد کرد که بر روی سه کیوبیت تحقق پیدا کند.
در این پژوهش احتمال حضور الکترون را به صورت تحلیلی در همه ی تراز های موجود حساب کردیم و نشان دادیم که اگر ماکزیمم احتمال حضور الکترون درون هر تراز را به عنوان حالت منظقی 1 و مینیمم احتمال حضور الکترون درون هر تراز را به عنوان حالت منظقی 0 درنظربگیریم می توانیم گیت منظقی NOT را روی دوکیوبیت اعمال کنیم و حتی روی دو کیوبیت که فضاگونه از هم فاصله دارند.
مقدمه
پیشبینیها حاکی از آن است که تا سال 2020عناصر پایهای رایانهها به مقیاس اتمی میرسند[1]ودراینمقیاستئوریمحاسبات کلاسیک با شکست مواجه میشود چرا که اثرات کوانتومی مانع از کوچکتر شدن ترانزیستورها خواهد شد.در عوض این مشکل راه حلهایی ارائه شده است که یکی از آنها محاسبات کوانتومی است.
محاسبات کوانتومی باتکیه بر بیتهایکوانتومی علاوه براینکه مشکل اندازه را حل میکنند در ذخیره سازی بسیار قدرتمند تر عمل میکنندوهمچنینبا ابداع روشهای پردازش کوانتومی مسایلی که برای محاسبات کلاسیک لاینحل بوده را به راحتی حل میکنند مثل الگوریتم شور[2]1 برای تجزیه اعداد بزرگ به مولفههای اولش و همچنین الگوریتم گراور[3]2برای جستجو در اطلاعاتوهمچنین شامل امکاناتی است که رمزنگاری[4]3 را متحول میکند.
دراین مسیر سختافزارهای زیادی بهعنوان کیوبیت مطرح شدهاند ازقبیل:اسپین هسته ها6]و[5؛اسپین الکترون[7]؛جهت قطبش فوتون[8]وهمچنین چاههای کوانتومی با دوتراز مقیدک اپنوف4 در[9] یک سیستم چاهکوانتومیدوگانهیمتقارن با یک الکترون را مطالعه کرد واحتمال انتقال الکترون را درون چاهها محاسبه کردواز یافتهی خودش برای پیاده سازی گیت منطقیNOTاستفاده کرد.
پس از آن اپنوف4 و تاسکانوف5 در[10] ساختار چاه دوگانه نامتقارن را مورد مطالعه قرار دادند و اثرعدم تقارن را روی بازده انتقال مطالعه کردند.همچنین دابویس6و بشروف7 در[11]توانایی انتقال اکترون در طرح پیشنهادی اپنوف4 را بادر نظر گرفتن نوارهای رسانش بجای حالت های تنها نشان دادند پاسپالاکیس8 وهمکاران در[12]جزییات برهمکنش پالس الکترومغناطیسی با ساختار چاه دوگانه مطرح شده توسط اپنوف4 را مورد مطالعه قرار داده است.در اینجا ما همان مدل را به سه چاه متقارن تعمیم داده ایم و احتمالات گذار را حساب کردیم.
توصیف مدل
اگر سه چاه یکسان را در نظر بگیریم که هرکدام از چاه ها دارای دو حالت انرژی هستند 1 و 2 هستند وهردو چاه مجاور بایکدیگر برهمکنش دارند وحالت پایه آنها همچنان تبهگن باقی می ماند.
