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量子点电路量子电动力学热电二极管与晶体管

DOI：10.1103/PhysRevB.99.035129 期刊：Physical Review B 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 量子点电路量子电动力学系统近期的突破性进展，无论从基础研究角度还是量子光子器件应用前景来看都极具潜力。然而，这类装置作为热电器件的可能性尚未被深入探究。本文通过Keldysh非平衡格林函数方法证明，腔耦合双量子点可成为优异的量子热电二极管和晶体管?；诰芳颖浠坏脑銮课⑷欧椒ㄏ允荆淙鹊缡湓颂匦远缘缱?光子相互作用的依赖关系超越了传统二阶微扰理论的预测。特别值得注意的是，在线性输运区间内，强光-物质相互作用会引发显著的电荷与热量整流效应以及热晶体管效应，这为量子热电器件开辟了前沿新领域。
作者： Jincheng Lu，Rongqian Wang，Jie Ren，Manas Kulkarni，Jian-Hua Jiang
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研究概述 实验方案

研究目的

研究腔耦合双量子点系统作为潜在的量子热电二极管和晶体管，重点关注强光-物质相互作用诱导的电荷与热整流效应以及热晶体管效应。

研究成果

由于强光-物质相互作用，腔耦合双量子点系统在电荷和热传导方面表现出显著的热电整流效应，并在线性输运区展现出热晶体管效应。这为量子热电器件提供了一个极具前景的平台，在量子光子学和能量转换领域具有潜在应用价值。未来研究应纳入电子-声子和库仑相互作用以实现更全面的建模。

研究不足

该理论适用于弱点-引线耦合和光-物质相互作用强度g < 0.1的情况，由于非交叉近似未包含更高阶修正（g^4及更高阶）。未考虑电子-声子相互作用和电子-电子库仑相互作用，这可能影响实际应用。本研究为理论性研究，缺乏实验验证。

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