Квантовая динамика оптических и оптомеханических систем искусственных атомов
|
СтатусДиссертация была зашищена 18 сентября 2020Утверждена Национальным Советом 23 декабря 2020 Автореферат – 1.11 Mb / на румынском – 1.11 Mb / на английскомДиссертацияCZU 530.145+535.14
|
Ключевые слова
фононный лазер субпуассоновского типа, квантовая интерференция, фононное сверхизлучение, инверсия населенности обусловленной фононами, искусственные атомы, квантовая оптика и квантовая оптомеханикаАннотация
Диссертация написана на английском языке и состоит из введения, пяти глав, общих заключений и рекомендаций, и списка цитируемой литературы из 200 источников. Диссертация содержит 127 страниц базового текста, 25 графиков и 145 формул. Результаты диссертационной работы опубликованы в 20 научных публикациях.
Цель диссертации: Определение и изучение различных квантовых свойств оптического либо механического резонатора, взаимодействующего с искусственными атомами, возникающими в полупроводниковой среде.
Задачи диссертации: Выявление различных схем соединения излучатель-резонатор в зависимости от характеристических свойств искусственных атомов. Доказательство квантовой статистики оптического либо механического резонатора при его взаимодействии с искусственными атомами. Выявление возможных явлений квантовой интерференции в системах, содержащих многоуровневые искусственные атомы. Изучение поведения распределения квантов возбуждения наномеханических резонаторов в различных условиях их взаимодействия с искусственными атомами. Доказательство влияния коллективных явлений на поведение оптомеханической системы.
Научная новизна и оригинальность результатов: Выяснены особенности поведения фононов в сверхизлучательном состоянии в случае твердотельных квантовых наномеханических резонаторов; установлена возможность манипулирования явлением деструктивной квантовой интерференции с целью эффективного отключения взаимодействия искусственного атома и оптического резонатора; доказана возможность получения субпуассоновских фононов, т.е. возможность осуществления квантового фононного лазера.
Основная научная задача, решаемая диссертацией, заключается в исследовании явлений, обусловленных видами статистики различных квантовых осцилляторов, взаимодействующих с искусственными атомами, в целях определения условий, необходимых для создания квантового осциллятора в определенном квантовом состоянии.
Теоретическая значимость и прикладная ценность: в настоящей диссертационной работе изучена квантовая динамика сложных открытых квантовых систем, включающих различные виды взаимодействия между разными компонентами системы, такими как искусственные атомы, лазерное излучение, оптические и наномеханические резонаторы, и окружающая среда. Исследована динамика двухуровневой модели квантовой точки в поле лазера, умеренно сильно взаимодействующей с наномеханическим резонатором. Предложен способ генерации когерентных фононов, которым получено субпуассоновское распределение вибрационных квантов акустического наномеханического резонатора, способствующий улучшению сенсорных технологий, основанных на фононах. Теоретически предложена схема устройства, состоящего из эквидистантной многозвенной трехуровневой квантовой ямы с перпендикулярными диполями, расположенной в оптическом резонаторе высокой добротности. На базе последней предлагается создать квантовый триггер на основе явления квантовой интерференции. Показано, что изменяя параметры лазеров накачки возникает возможность манипулирования интенсивностью электромагнитного поля в резонаторе. Впервые изучен коллектив возбужденных двухуровневых квантовых точек, расположенных на квантовом наномеханическом резонаторе и показана возможность излучения интенсивных ультракоротких импульсов фононов по аналогии со сверхизлучательным эффектом.
Внедрение научных результатов: представленные в настоящей диссертации результаты были успешно применены в рамках двухстороннего молдавско-немецкого проекта 13.820.05.07/GF и национального институционного проекта 15.817.02.09F.
Официальные оппоненты
- Vasile Tronciu
доктор хабилитат, профессор - ISAR Aurelian
doctor, profesor asociat, Institutul Național de Fizică și Inginerie Nucleară ”Horia Hulubei”, București-Măgurele, România
Члены Ученого Совета
- Sofia Clochişner, председатель
доктор хабилитат, профессор - Serghei Ostrovschi , секретарь
доктор хабилитат, доцент - Igor Belousov, член
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики - Florentin Paladi, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Denis Nica , член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы
Диссертации
