量子点中电子输运的理论研究及Majorana费米子的检测

项目名称： 量子点中电子输运的理论研究及Majorana费米子的检测

项目编号： No.11204143

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 彭菊

作者单位： 南通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着固态器件朝着小尺度方向发展，它们逐渐进入量子效应起主导作用的介观体系。低维介观体系的电子呈现出许多不同于它们在三维大块结构的、物理丰富的量子效应， 这些效应被人们用来研制新一代信息存储与处理的电子器件，形成了一个重要的物理学分支 -介观物理学，其主要内容是研究电荷、自旋、相位、轨道等自由度的关联效应以及量子过程调控的物理机理，设计出基于量子力学原理工作的新型量子器件。本项目拟采用非平衡格林函数方法系统研究各种量子点结构中电子输运特性，发展有效处理介观系统电荷及自旋输运的理论方法。着重研究量子泵浦效应、介观混杂系统Andreev反射和交叉Andreev反射问题、以及利用量子点中电子与Majorana费米子耦合实现Majorana费米子的检测。这方面的研究不仅具有重要的基础理论意义，而且有潜在的应用前景。

中文关键词： 非平衡格林函数；Andreev反射；Majorana费米子；参数量子泵；自组装

英文摘要： The electron in low dimensional mesoscopic systems show many quantum effects different from them in 3D bulk structure. These effects are used to develop new electronic devices of information storage and processing, which formed mesoscopic physics. Its main content is to study correlation effect of the degrees of freedom such as the charge, spin and phase, and physical mechanism of the quantum control, and design new quantum devices based on the principle of quantum mechanics. The project will study the electronic transport properties of various structures consist of quantum dots using the nonequilibrium Green's function method, develop theory method to solve transport prblem of mesoscopic systems. We focus on the quantum pumping effects, Andreev reflection and the crossed Andreev reflection problems in mesoscopic hybrid systems and the detection of Majorana fermions by using the coupling between the electrons of the quantum dot and Majorana fermions. These research not only has academic significance, but also has potential application prospects.

英文关键词： nonequilibrium Green's function；Andreev reflection；Majorana fermion；parametric quantum pump；self-assembly