介观电路量子涨落影响因素探析

介 观 电路 量 子 涨 落 影 响 因素探 析
张玉强 ， 王 雷
（ 公 安海警学院基础部 ， ３ １ ５ ８ ０ １ ， 浙江 ， 宁波）
摘要 ： 介 观 物 理 已发 展 为凝 聚 态理 论 的 一 个 重要 分 支 ， 处 于 介 观 尺 寸 下 的 量 子 相 干 行 为 而 产 生 的 量 子 涨 落现
第３ ５ 卷 第６ 期
２ ０ １ ７年 １ ２月
江
西
科
学
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ７
Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ３ ９ ９ ０ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ １— ３ ６ ７ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ６ ． ０ ０ ２
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介 观物 理系 统 的基 本 单元 ， 由于介 观 电路 系统 所
研 究 的尺度 与粒 子 的相位 相 干 长 度 相接 近 ， 此 时
必 须考 虑 由于量 子相 干而 引起 的量子涨 落 。量子
点结构所具有的量子化效应为低维物理的研究 和
象是介观 系统的重要特性之一 。重点探 析 了典 型 的介 观 电路 系统 中量子 涨落的影 响参数 ， 从而找 出影 响 因
素， 最 后 阐述 其 发 展 趋 势 。
关键词 ： 介观 电路 ； 量子涨落 ； 影 响参数
中图分 类号 ： Ｏ ４ １ ３ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ —３ ６ ７ ９ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６— ８ ４ １— ０ ５
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Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍｅ ｓ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｍａ ｊ ｏ ｒ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ ｄ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｑｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ
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Ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｙｕ ｑ ｉ ａ ｎｇ， Ｗ ＡＮＧ Ｌ ｅ ｉ
来制 备 和操作 ¨ ｊ 。“ 介 观” 一 词是 １ ９ ７ ６年 ｖ ａ ｎ Ｋ ａ —
ｍｐ ｅ ｎ在他关 于随机 过程 的文 章 中首先 提 出 的 ，
随着 微 电子学 特 别 是 纳米 电子 学 的迅 猛 发 展 ， 使 得对 介 观物理 系统 性质 的研 究 已经发 展成 为凝 聚
０ 引言
科 研工 作 者传 统上 把 系统 分 为宏 观 和 微 观 ２ 个领域 ， 前 者可 以用 材料 的平 均特 性来 描述 ， 后 者 遵 循 量子 力 学 规 律 。“ 介观物理 ” 研 究 的 系 统 线
度 是 介于宏 观 和 微 观 尺度 之 间 的领 域 ， 这 一 领 域 的特 征是 ： 一方 面必 须使 用量 子力 学 的微 观规 律 ， 另一 方 面样 品又可 以用 基本 上是 常规 的宏 观方 法
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新 型量 子功 能器 件 的设 计 开辟 了新 的发 展方 向的
同时 ， 由于介 观 电路 中 的量 子 涨 落所 引起 的量 子
噪声也 直接 影 响到 微 电路 的工 作 效 率 和性 能 ， 所 以找 出并分 析影 响量 子涨 落大小 的 因素是该 领域
研 究 的重 点 之 一 。根 据 组 成 介 观 电 路 系 统 的结
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｕ ｐｅ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｍａ ｒ ｉ ｔ ｉ ｍ ｅ Ｐ ｏ ｌ ｉ ｃ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ， ３ １ ５ ８ ０ １ ， Ｎ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｐ Ｒ Ｃ ）
Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ， ｔ ｈｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｑ ｕａ ｎ ｔ ｕ ｍ ｌｕ ｆ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｅ ｓ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｉ ｃ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｓ ｓ ｙ ｓ －