基于可调势垒量子点的非绝热量子化电荷泵浦：当前进展综述

在纳米电子电路中对单个电荷载流子的精确操控，是其最基本量子属性——基本电荷的普适性和不变性——得以实际应用的基础。电荷泵通过周期性外部调制控制连接源极和漏极引线的纳米结构的参数，从而产生净电流；在量子化泵浦机制下，电流随控制参数的变化以 $q_e f$ 为步长变化，其中 $q_e$ 为电子电荷，$f$ 为调制频率。近年来，基于具有可调隧道势垒的半导体量子点，已开发出稳健且精确的量子化电荷泵。这些器件允许在多个数量级上调制量子点与引线之间的电荷交换速率，并能够在远离与引线平衡的状态下捕获精确数量的电子。相应的非绝热泵浦方案侧重于理解与电荷加载、捕获和释放相关的泵浦周期的各个部分。本报告综述了基于可调势垒量子点的量子化电荷泵的实现、模型及计量学应用。