haku: @instructor Harju, Ari / yhteensä: 19
hakutulos-lista
viite: 6 / 19
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Ritala, Juha
Työn nimi:Computational study of quantum dot qubits using Lagrange mesh method and exact diagonalization
Kvanttipistekubittien laskennallinen tutkimus käyttäen Lagrangen hilan menetelmää ja eksaktia diagonalisointia
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2013
Sivut:vi + 89 + [14]      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Teknillisen fysiikan laitos
Oppiaine:Fysiikka (laskennallinen fysiikka)   (Tfy-105)
Valvoja:Nieminen, Risto
Ohjaaja:Harju, Ari
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201312198154
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje
sulje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  538   | Arkisto
Avainsanat:quantum computing
gubit
quantum dot
Lagrange mesh
exact diagonalization
kvanttilaskenta
kubitti
kvanttipiste
eksakti diagonalisointi
Tiivistelmä (fin): Kvanttipiirimallin mukainen kvanttilaskenta perustuu kvanttibitteihin ja -portteihin, jotka ovat vastine klassisen laskennan biteille ja loogisille porteille.
Laskenta suoritetaan tekemällä yhden tai kahden qubitin kvanttiporttioperaatioita syötekubiteille (kvanttibiteille).

Tässä diplomityössä esitetään joukko laskennallisia menetelmiä, joilla voidaan tutkia näitä porttioperaatioita, kun kyseessä ovat puolijohdekvanttipisteisiin perustuvat spin-kubitit.
Tämä menetelmien joukko koostuu kolmesta osasta.
Lagrangen hilan menetelmää käytetään yksielektronitilojen laskemiseen kvanttipistesysteemissä.
Näitä tiloja käytetään eksaktissa diagonalisoinnissa, jolla lasketaan usean elektronin perustila.
Tätä perustilaa kehitetään eksaktiin diagonalisointiin perustuvalla dynamiikkamenetelmällä.

Esitettyjä menetelmiä käytetään simuloimaan yhden kubitin portteja, ja niiden huomataan sopivan hyvin tähän tehtävään.
Lagrangen hilan menetelmä on erittäin monipuolinen, koska sillä voidaan käsitellä mielivaltaista kvanttipisteen potentiaalia laskematta yhtään integraalia.
Tämä ominaisuus saavutetaan approksimoimalla potentiaalimatriisialkioiden integraalit Gaussin kvadratuurilla.

Lagrangen hilan menetelmän korkea tarkkuus tästä näennäisesti karkeasta approksimaatiosta huolimatta on tutkinnan kohteena, ja sille löytyy järkevä syy alhaisen asteen polynomipotentiaalien tapauksessa.
Hypoteesi, että Gaussin kvadratuuri -approximaatio on äärimmäisen tarkka mielivaltaiselle polynomipotentiaalille esitetään.

Lagrangen hilan menetelmällä laskettujen tilojen suppenemista testataan ja verrataan vaihtoehtoiseen menetelmään, joka perustuu lokalisoituihin Gaussisiin kantafunktioihin.
Tiivistelmä (eng): Quantum computation using quantum circuit model is based on quantum bits and gates, which are quantum analogues to the bits and logical gates in classical computing.
The computations are carried out by performing single- and two-qubit quantum gate operations on the input qubits (quantum bits).

In this thesis, a set of computational methods to study these gate operations in the case of semiconductor quantum dot based spin qubits is presented.
This set consists of three parts.
Lagrange mesh method is used to calculate the single-electron states in a quantum dot system.
These states are then used in an exact diagonalization calculation to obtain the many-electron ground state, which is then evolved using exact diagonalization based dynamics.
The presented set of methods is used to simulate single-qubit gates, and it is found to be successful for this purpose.

The Lagrange mesh method is extremely versatile as it can handle an arbitrary quantum dot confinement potential without the need to calculate any integrals.
This feature is achieved by approximating the potential matrix element integrals using a Gauss quadrature.
The high accuracy of the Lagrange mesh method despite the seemingly crude approximation is investigated, and a reasonable cause for it in the case of low degree polynomial potentials is found.

A hypothesis that the Gauss quadrature approximation is extremely accurate for an arbitrary polynomial potential is made.
The convergence of the states calculated with the Lagrange mesh method is tested and compared to an alternative method based on localized Gaussian basis functions.
ED:2013-12-17
INSSI tietueen numero: 48230
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI