量子点在有限状态机模式下的运行：单电子动态存储器

基于静电定义的金属量子点中电荷态的非平衡动力学，设计了一种单电子动态存储器。利用计算转移速率的正统理论和主方程，我们对由电荷传感器耦合到单个或双量子点（受脉冲栅压作用）的器件的动态响应进行建模。我们表明，金属量子点中电荷态之间的跃迁速率具有不对称性，该不对称性可由栅压控制。当电荷态之间的切换对应于涉及电子通过多个量子点链传输的马尔可夫过程时，该效应更为显著。通过模拟电子传输动力学，我们证明该量子盒可作为有限状态机运行，通过选择合适的栅脉冲形状和切换速率可对其寻址。我们进一步表明，在双量子点系统上，利用实验可行的参数，可实现纳秒范围的写入时间和长六个数量级（毫秒范围）的保持记忆时间，从而证明该器件可作为动态单电子存储器运行。