ИСТИНА

Проанализирована временная эволюция заряда, локализованного в системе связанных квантовых точек, взаимодействующих с резервуаром, с учетом кулоновских корреляций локализованных электронов во всех высших порядках. Выявлены различные режимы релаксации локализованной в квантовых точках электронной плотности и найдены зависимости скоростей релаксации от параметров системы. Обнаружен эффект динамического пленения локализованного заряда, который является прямым следствием наличия в системе кулоновского взаимодействия. Показано, что с увеличением числа квантовых точек также происходит стационарное пленение заряда. Исследовано влияние электрон-фононного взаимодействия на релаксацию электронной плотности в связанных квантовых точках. Обнаружено, что электрон-фононное взаимодействие приводит к увеличению скорости релаксации и возникновению осцилляций в зависимости чисел заполнения от времени, обусловленных процессами поглощения и испускания фононов при переходах между уровнями энергии в квантовых точках. Выявлены основные особенности туннельных процессов через многоэлектронные локализованные состояния в связанных квантовых точках, взаимодействующих с резервуаром, в присутствии кулоновских корреляций. Переходы между состояниями с различным числом электронов проанализированы с применением формализма псевдочастичных операторов с ограничением на пространство возможных физических состояний. Показано, что полное электронное заполнение квантовых точек может убывать при увеличении напряжения: туннелирующий электрон выталкивает электроны из состояний, находящихся ниже уровня Ферми, за счет кулоновских корреляций. Обнаружены области значений напряжения на контакте, которые соответствуют возникновению отрицательной туннельной проводимости. Показана возможность создания неадиабатического зарядового насоса на основе трех связанных квантовых точек, взаимодействующих с берегами туннельного контакта. Обнаружено, что периодическое изменение энергии локализованного состояния в промежуточной квантовой точке за счет внешнего поля, приводит к появлению отличного от нуля среднего туннельного тока в отсутствии напряжения на контакте. Данная система может работать как стандарт тока. Предложен новый механизм появления инверсной заселенности в системе связанных точек с тремя локализованными состояниями за счет нестационарных процессов. Исследована временная эволюция синглетного двухэлектронного состояния в сильно связанных квантовых точках после включения в начальный момент времени взаимодействия с резервуаром. Обнаружен особый режим релаксации, когда разность между полной электронной плотностью в первой и второй точке в процессе релаксации дважды меняет знак. Исследована задача о взаимодействии гармонического осциллятора, связанного с хаотическим термостатом. Для режима слабой связи получено кинетическое уравнение, описывающее энергообмен между частями системы. Скорость энергообмена пропорциональна квадрату константы связи, а скорость дефазировки колебаний осциллятора хаотическим термостатом существенно выше скорости релаксации энергии и пропорциональна корню из константы связи. При анализе обобщенной модели Джейнса; Каммингса (N двухуровневых атомов и N мод квантованного электромагнитного поля) установлено, что усредненные по времени вероятности состояний на энергетической поверхности системы имеют тенденцию группироваться к состояниям с минимальным и максимальным суммарными числами фотонов. Рассмотрена задача о подавлении релаксации двухуровнего атома сильным монохроматическим полем. Показано, что с ростом частоты Раби скорость поперечной релаксации убывает. Исследована эволюция двухуровневого атома, взаимодействующего с однофотонным волновым пакетом. Показано, что под влиянием падающего фотона процесс перехода атома в основное состояние может быть ускорен, замедлен и даже обращен. Продемонстрировано, что при рассеянии фотона – плоской волны или волнового пакета на возбужденном атоме в свободном пространстве конечное состояние поля не содержит двукратно заполненных мод.