量子阱仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
量子阱仿真的視頻教程
使用Ansys Lumerical 設計III-V電吸收調制器
內容簡介： 本次研討會將介紹Ansys Lumerical MQW求解器針對III-V材料吸收仿真所推出的新功能：將在吸收中扮演重要角色的激子納入仿真中。多量子井器件的吸收機制受到QCSE所影響，并可由外施電壓調制，而由于多量子井中的激子在高電場下仍能保持穩定，要進行準確的仿真則必需考慮激子因素。
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量子阱仿真的實例教程
最近科研人員已經獲得高質量的二維多重異質結及超晶格等功能化結構，然而受限于目前的微納加工和生長技術，所制備的圖案化人工超結構尺度仍然較大，構筑寬度小于5納米的具有顯著量子特性的功能化二維超晶格結構仍然是一個挑戰。
【成果簡介】
近日，中國科學院大學物理科學學院及中國科學院拓撲量子計算卓越創新中心的周武研究員、張余洋副教授等與多個課題組合作，利用了2D平面側向異質結中兩種半導體材料之間的界面失配位錯驅動二維量子阱的生長，構筑了半導體單層內高質量的寬度小于2納米的量子阱以及量子阱超晶格。同時結合原子分辨的電鏡結構表征和理論計算，揭示了此類新型二維量子阱超晶格的生長機制。該研究為制備高質量二維超晶格結構提供了新的思路。該研究發表于Science Advances，題為“Dislocation-driven growth of two-dimensional lateral quantum-well superlattices”。
【圖文導讀】
圖1. 嵌入單層WSe2晶格內的WS2量子阱結構和應變分析
（A）寬度為1.2nm的WS2量子阱的原子分辨率STEM-ADF圖像。黃色虛線突出顯示了WS2量子阱和WSe2晶格之間的共格界面。 六邊形強調格子的方向。
（B和C）與（A）中同區域的能譜成像分析分別顯示了WS2和WSe2的空間分布。
（D和E）為WS2量子阱的高分辨率STEM-ADF圖像以及相應的原子結構模型。
（F到H）整個65 nm長的WS2量子阱的STEM-ADF以及量子阱周圍相應的應變分布。
（I和J）為STEM-ADF圖像，顯示了（F）中WS2量子阱頂端的位錯核的原子排列和相應的原子模型。
圖2.
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關于瀚海量子
合肥瀚海量子科技有限公司成立于2021年5月，創業團隊來自中國科學技術大學的博士，是一家專業從事基于量子力學的第一性原理電子結構計算和分子動力學模擬等軟件研發的服務商。業務覆蓋固體分子材料模擬計算、新材料預測、智能數據分析、科研與教學活動模擬計算演示、量子力學科普教育等多個領域，是一家提供綜合軟件硬件適配解決方案和技術服務的高科技企業。
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最后介紹基于Ansys仿真工具開發的創新中心自有的國產12英寸硅光平臺和配套PDK，可應用于高速通信、量子、光計算、傳感等領域。
此外，仿真與“硬件在環”技術的應用，讓工程師可在虛擬環境中模擬電機限工況與故障狀態，在物理樣機制造前完成控制策略驗證，大幅縮短研發周期、降低研發風險。未來，隨著數字孿生、人工智能、量子傳感器等技術的融入，電機試驗平臺將實現自主自校準、智能異常檢測，進一步模糊物理測試與數字驗證的界限，成為電機全生命周期管理的核心支撐。
Ansys | 什么是光電子學？1個月前
基于量子電子學和量子光學領域目前取得的成功，量子光電子學有望在未來幾年成為新興的發展領域。
提升光電設計的可持續性，將是另一個不斷發展的重要領域。許多的天然材料十分有限，而且變得越來越難獲得，因此，轉向使用更環?；蚩苫厥盏牟牧蠈⒆兊迷絹碓街匾?。但是，還存在一個主要考慮因素，即如何使用更少的原材料，或更新、更具可持續性的材料，來獲得同等準確性和/或性能。
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。
借助VirtualLab Fusion的光柵套裝工具，可便捷地分析光柵各衍射級次的強度、相位及復振幅分布，極大提升了設計效率與仿真精度。
本案例不僅驗證了二維叉形光柵在渦旋光束生成中的高效性與靈活性，也為光通信、量子信息處理、光學操控等領域的OAM光束應用奠定了仿真基礎，推動了全息光柵器件在集成光子學中的實用化發展。
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參考文獻：
1.
Ansys Lumerical CHARGE和Ansys Lumerical MQW求解器：對LED的電流-電壓（I-V）曲線、自發發射功率頻譜和內部量子效率進行仿真。
Ansys Lumerical求解器工作流程概覽
Ansys Speos軟件：使用來自Lumerical套件求解器的光譜強度數據執行系統級仿真，并充當虛擬光度實驗室。
什么是波導？2個月前
波導設計與仿真
可以使用模求解器對波導進行仿真，并預測其傳播模式。Ansys Lumerical產品系列可幫助工程師進行光學波導仿真，而Ansys HFSS高頻電磁仿真軟件則可用于射頻和微波仿真。仿真可以幫助工程師更好地設計波導，而無需進行大量反復試驗和原型制作。
以下是仿真軟件可實現的應用示例：
設計不同類型的波導，這些波導由不同材料制成，具有多種尺寸規格。
近日，新思科技分享了多個重磅案例：
1.應用材料公司正與新思科技和英偉達合作，通過加速材料建模推進人工智能和量子化學的研發。借助新思科技 QuantumATK? 與英偉達 cuEST 的全新集成功能，應用材料公司的早期結果顯示，與在 CPU 上運行的開源模型相比，復雜量子化學工作負載的運行速度有望提升 30 倍。
跨流程協同優化，聯動光學鄰近校正（OPC）、掩模制造仿真等環節，設計全鏈路約束的目標函數，解決SMO與后續工藝的邊界矛盾；
? 極端場景突破，針對1nm及以下節點研發量子化稀疏表示與新型迭代求解器，結合多束掩模寫入技術需求優化罰函數設計，推動NCS-SMO向更高精度、更高效能的方向持續演進，為后摩爾時代光刻技術的革新提供理論支撐。
因此，所提出的渦旋陣列激光光束以二維陣列的形式應用于光鑷和原子阱中，具有很大的前景。
