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Modeling and simulation of electrically driven quantum light emitters

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Freier Ladungsträger
Gruppoid
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Thermodynamisches Gleichgewicht
Klassische Physik
Theoretische Physik
Freier Ladungsträger
Thermodynamik
Quantenfeldtheorie
Modelltheorie
Widerspruchsfreiheit

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Modeling and simulation of electrically driven quantum light emitters
Serientitel The Leibniz "Mathematical Modeling and Simulation" (MMS) Days 2018
Autor Kantner, Markus
Lizenz CC-Namensnennung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/35428
Herausgeber Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS), Technische Informationsbibliothek (TIB)
Erscheinungsjahr 2018
Sprache Englisch

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Informatik, Mathematik
Abstract The design of electrically driven quantum light sources based on semiconductor quantum dots, such as single-photon emitters and nanolasers, asks for modeling approaches combining classical device physics with cavity quantum electrodynamics. In particular, one has to connect the well-established fields of semi-classical semiconductor transport theory and the theory of open quantum systems. We present a first step in this direction by coupling the van Roosbroeck system with a quantum master equation in Lindblad form. The resulting hybrid quantum-classical system obeys the fundamental laws of non-equilibrium thermodynamics and provides a comprehensive description of quantum dot devices on multiple scales: It enables the calculation of quantum optical figures of merit (e.g. the second order intensity correlation function) together with the spatially resolved simulation of the current flow in realistic semiconductor device geometries in a unified way.

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