Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The recent progress in the manufacturing of semiconductor quantum dots (QD) systems has
made possible the coherent control of quantum states in QDs using optical or electrical techniques.
Laser pulses have been recently used to coherently coponto quânticontrol the exciton
population in QDs. The coherent manipulation of quantum states is a high priority task to the
development of quantum information and quantum computation. One particular signature of
coherency in quantum systems is the Rabi oscillations, which were recently observed in a few
experimental works. Here we theoretically study a system composed of a semiconductor QD,
tunnel coupled to electron reservoirs. In the presence of a laser field an electron-hole pair is
created in the QD. An external source-drain (bias) voltage allows electrons and holes to tunnel
to the reservoirs. The study was developed via the non-equilibrium Green s function technique.
We solve numerically a set of coupled differential equations to the retarded and lesser Green
functions. This gives the occupation probabilities of the two levels of the QD and the laserinduced
photocurrent as a function of time. We focus our attention on the effects of temperature
on the Rabi oscillations. Our main findings encompass a thermal activated Pauli blockade of the
Rabi oscillations that can be controlled via the reservoirs temperature. We also discussed the effects
of this thermal activation of Pauli blockade on the photocurrent. These results suggest that
ability to measure temperatures via quantum coherent signals, thus suggesting the possibility of
a new quantum-dot based thermometer. / O recente progresso na fabricação de sistemas de pontos quânticos semicondutores (PQ)
tem tornado possível o controle coerente de estados quânticos em PQs utilizando técnicas ópticas
ou elétricas. Pulsos de laser têm sido recentemente utilizados para controlar coerentemente
a população de éxcitons em PQs. A manipulação coerente de estados quânticos é uma tarefa
de alta prioridade para o desenvolvimento da informação e computação quântica. Uma assinatura
particular de coerência em estados quânticos são as oscilações de Rabi, as quais foram
recentemente observadas em trabalhos experimentais. Neste trabalho estudamos, teoricamente,
um sistema composto por um PQ semicondutor, túnel-acoplado a reservatórios de elétrons. Na
presença de um campo de laser um par elétron-buraco é criado no PQ. Uma tensão fonte-dreno
(bias) permite que elétrons e buracos tunelem para os reservatórios. O estudo foi desenvolvido
através da técnica de funções de Green de não-equilíbrio. Resolvemos numericamente um
conjunto de equações diferenciais acopladas para as funções de Green retardada e menor. Estas
fornecem a probabilidade de ocupação dos dois níveis no PQ e a fotocorrente induzida por laser.
Concentramos nossa atenção nos efeitos da temperatura sobre as oscilações de Rabi. Nossos
principais resultados incluem um bloqueio de Pauli termicamente ativado na fotocorrente. Estes
resultados sugerem a habilidade de medir temperatura via sinais quânticos coerentes, sugerindo,
assim, a possibilidade de um novo termômetro baseado em pontos quânticos. / Mestre em Física
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15650 |
| Date | 16 July 2012 |
| Creators | Assunção, Maryzaura de Oliveira |
| Contributors | Souza, Fabrício Macedo de, Vernek, Edson, Nero, Jordan Del |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Física, UFU, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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