Transient Dynamics of Confined Charges in Quantum Dots in the Sequential Tunnelling Regime
我们研究了在有序隧穿输运条件下，单个多能级量子点中束缚粒子的含时、相干和耗散动力学。我们专注于非平衡制度，其中有几个渠道可供运输。通过一个完全微观和非马尔可夫密度矩阵形式主义，我们研究了输运诱导的退相干和弛豫系统。我们验证我们的方法，也调查我们的模型的马尔可夫极限。我们确认，不仅不这样的限制忽略系统状态之间的相干振荡的预期，而且在此限制下达到稳态的速率显着不同于非马尔可夫的结果。通过系统地分析各种实际隧穿率各向异性和能量配置下约化密度矩阵非对角元素相干振荡的衰减常数和频率，我们提出了一个扩展退相干时间的准则.
2010-02-11 cond-mat.mes-hall
Fermi edge singularities in transport through lateral GaAs quantum dots
我们测量隧道电流通过静电定义的量子点在GaAs/AlGaAs异质结连接到两个引线。对于某些隧道势垒配置和高样品偏置，我们发现一个明显的共振与费米边缘奇点。当量子点的电化学电势与较少耦合到量子点的铅的费米能级对准时，出现这种多体散射效应。通过改变相对隧穿势垒强度，我们能够调整局域电子与费米海的相互作用。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Composition profiling InAs quantum dots and wetting layers by atom probe tomography and cross-sectional scanning tunnelling microscopy
本研究比较了横截面扫描隧道显微镜（XSTM）和原子探针层析成像（APT）。我们使用外延生长的自组装InAs量子点（QD）在GaAs作为一个示例性的材料，这两个纳米结构分析技术进行比较。我们研究了润湿层和量子点的组成，并进行定量比较的铟浓度分布测量的每种方法。我们表明，计算模型的润湿层和量子点，实验数据的基础上，是一致的分析方法。这建立了两种技术之间的联系，并显示了它们的互补行为，我们利用这一优势来突出所研究的QD材料的独特功能。
2011-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The theory of magneto-transport in quantum dots: 3D-0D and 2D-0D tunnelling and selection rules for the angular momentum
介绍了量子点磁输运的研究。该模型允许分析隧道从散装一样的接触，并从2D积累层。已知由于量子点状态而导致的I-V特性中的精细特征根据磁场的值而偏移到不同的电压。虽然我们的计算也很好地再现了这种效果，但在这项工作中，我们专注于作为磁场的函数的每个电流谐振的幅度。这样的振幅显示振荡，反映了在费米能量的状态密度的变化在发射极。此外，对于某些特征，振幅作为磁场的函数而增加，而对于其他特征，振幅减小。特别是，我们证明了电流共振的振幅的行为是链接到每个点的水平，通过隧道发生的角动量的值。我们表明，角动量的选择规则必须满足。因此，通过特定点状态的隧穿被强烈抑制，有时被磁场的存在完全禁止。这将允许从实验曲线中提取关于电子输运中所涉及的量子点波函数的性质的详细信息。此外，当从2D累积层到量子点发生隧穿时，磁场的存在极大地增加了一些共振特征的强度。这种效应是由我们的模型预测的，据我们所知，从未被观察到。
1998-10-12 cond-mat.mes-hall
Fermi-edge singularity and related interaction induced phenomena in multilevel quantum dots
研究了准一维手征量子霍尔边沟道系统与多能级量子点（QD）之间的序贯隧穿过程中相互作用的非微扰效应。我们使用正式的散射理论的玻色化技术的方法，提出了另一种推导的费米边缘奇异性（FES）的效果，并证明其普遍性的起源。这种方法使我们能够解决，在相同的框架内，等离子体辅助顺序隧穿相对较大的点，并调查相互作用引起的水平加宽。考虑到量子点的等离子体激元的光谱中的分散体的结果是概括的。然后，我们讨论了它们的修改中存在的中性模式，这可以实现在一个量子点与两个手性强相互作用的边缘通道或在三维量子点的库仑阻塞制度。在前一种情况下，隧道速率的普遍行为被发现。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
Planar and van der Waals heterostructures for vertical tunnelling single electron transistors
尽管目前存在丰富的二维材料选择，但垂直（范德华）和平面内的异质结构对所产生结构的性质和功能提供了前所未有的控制。因此，平面异质结构允许不同的二维半导体和石墨烯纳米带之间的pn结具有明确的边缘;垂直异质结构导致在纯碳基系统中观察到超导性并实现垂直隧穿晶体管。在这里，我们展示了同时使用平面和范德华异质结来构建垂直单电子隧穿晶体管。我们在六方氮化硼的基质内生长石墨烯量子点，这使得量子点周边的局域态数量急剧减少。使用六方氮化硼隧道势垒作为石墨烯量子点的触点，使我们的晶体管具有可重复性，并且不依赖于局部状态，在设计未来器件时具有更大的灵活性。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall
Phonon assisted resonant tunnelling and its phonons control
在InAs量子点的隧穿微分电导中，我们观察到一系列尖锐的共振特征。我们发现耗散量子隧穿对纳米器件的工作有很大的影响。由于这种隧道效应，原子力显微镜针尖和InAs/GaAs量子点表面之间产生的隧道接触的电流-电压特性显示出许多有趣的峰。我们发现，这些峰的数量，位置和高度与所涉及的声子模式。为了描述所发现的效果，我们使用准经典近似。在那里，隧穿电流与稀释的瞬子-反瞬子气体的产生有关。我们的实验数据很好地描述了精确可解模型，其中一个带电粒子与两个与外部介质相关的促进声子模弱相互作用。我们的结论是，隧道纳米电子器件的特性，因此可以控制通过适当选择的材料中存在的声子，这是涉及。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall
Quantum Open-Systems Approach to Current Noise in Resonant Tunnelling Junctions
导出了描述共振隧穿器件中电流噪声的量子马尔可夫主方程。该方程包括非相干和相干量子隧穿过程。我们展示了如何在弹性散射的情况下通过绝热消除量子相干性来获得布居主方程。我们计算了双井装置的噪声谱，并预测了井间强隧穿的子散粒噪声统计。该方法是一种替代格林函数方法，人口主方程非常小的相干耦合量子点。
1998-10-07 cond-mat.mes-hall
Dynamical nuclear spin polarization induced by electronic current through double quantum dots
我们分析了在自旋封锁机制下相干耦合双量子点中电子输运的自旋弛豫。特别是，我们重点关注超精细相互作用作为自旋弛豫机制。我们特别注意了由电子流引起的动态核自旋极化对核环境的影响。讨论了在不同的超精细耦合强度和点间隧穿强度下，电子流和感生核自旋极化随外加磁场的变化规律。我们考虑到，对于每个磁场，所有的超精细介导的自旋弛豫过程来自不同的相反的自旋水平的方法。我们发现，作为外部磁场的函数的电流示出了一个峰值或一个谷，并且从电流谷到电流峰值的行为的过渡是通过减少超精细耦合或通过增加点间隧穿强度获得的。我们给出了一个物理图像之间的相互作用的电子隧穿双量子点和自旋翻转过程由于核环境。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall
Lineshape of the thermopower of quantum dots
量子点是研究热电现象的重要模型体系，可用于提高功能材料的热电转换效率。因此，重要的是要获得量子点的热电势作为费米能量的函数的详细理解。然而，到目前为止，它已被证明很难考虑到共同隧道效应的实验数据的解释。在这里，我们表明，一个单电子隧穿模型，使用知识的点的电导，实际上包括所有顺序共隧穿效应，预测量子点的热电势作为相关的能量尺度的函数，与实验非常吻合。
2011-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metallic Carbon Nanotube Quantum Dots with Broken Symmetries as a Platform for Tunable Terahertz Detection
由于缺乏有效的源和检测器，在所谓的太赫兹间隙（$0.1 - 10$ THz）的技术相关范围内产生和检测辐射是具有挑战性的。碳纳米管中的量子点在构建灵敏的太赫兹探测器方面显示出巨大的潜力，这些探测器通常基于光子辅助隧穿。最近报道的机制相结合的共振量子点跃迁和隧穿势垒的不对称性的结果在一个窄线宽的光电流响应与大的信噪比下弱太赫兹辐射。该器件对一个频率敏感，对应于等距量子化状态之间的转换。在这项工作中，我们表明，使用数值与扫描隧道光谱研究的缺陷引起的金属锯齿形单壁碳纳米管量子点，同时打破各种对称性的任意手性的金属纳米管量子点强烈放宽电偶极子近似的选择规则，并消除能量简并。对于$\sim$ 10 nm量子点，这导致更丰富的允许光学跃迁集合，其跨越从1 THz到几十THz的频率。基于这些发现，我们提出了一个太赫兹探测器设备的基础上，金属单壁碳纳米管量子点定义的人工缺陷。根据其长度和接触透明度，操作制度的范围从高分辨率门可调太赫兹传感器到宽带太赫兹检测器。我们的计算表明，该设备在很大程度上不受高达100 K的温度的影响，这使得对称性被破坏的碳纳米管量子点成为设计可在液氮温度下工作的可调谐太赫兹探测器的有希望的平台。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
Time Resolved Control of Electron Tunnelling Times and Single-shot Spin Readout in a Quantum Dot
我们正在追求的能力，在量子点电路涉及两个以上的量子点执行时间分辨操纵单自旋。在本文中，我们展示了完整的计数统计，以及平均技术，我们用来校准隧道势垒。我们利用这一点，以实现Single Shot单自旋读出的设备中的设计，以形成一个三重量子点潜力的代尔夫特协议。我们能够调整隧道时间超过三个数量级。在10T下，我们得到了300微秒的自旋弛豫时间。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of tunnelling through compressible rings formed around an antidot: an explanation for $h/2e$ Aharonov-Bohm oscillations
我们考虑单电子隧穿通过antidot状态使用库仑阻塞模型，并给出了一个解释h/2 e Aharonov-Bohm振荡，这是实验观察到的最低朗道能级的两个自旋时形成的束缚态。我们表明，边缘通道可能包含可压缩区域，并使用简单的静电，通过外部自旋状态的共振应该发生两次每h/e周期。反点可能是一个强大的工具，用于研究量子霍尔边缘状态，以及量子点中发生的自旋和充电效应的相互作用。
2000-07-25 cond-mat.mes-hall
Probing relaxation times in graphene quantum dots
石墨烯量子点是固态量子比特的有吸引力的候选者。事实上，预测的弱自旋轨道和超精细相互作用承诺自旋量子比特具有长的相干时间。石墨烯量子点器件的激发光谱、自旋填充序列和电子-空穴交叉已经被广泛研究。然而，它们的松弛动力学在很大程度上仍未被探索。这主要是由于器件制造中的挑战，特别是关于载流子限制的控制和隧穿势垒的可调谐性，这两者对于实验研究退相干时间至关重要。在这里，我们报告的脉冲门瞬态光谱和弛豫时间测量的激发态在石墨烯量子点。这是通过先进的器件设计实现的，允许将隧道势垒单独调谐到低MHz范围，并通过集成的电荷传感器监测其不对称性。通过测量电子激发态的瞬态电流，我们估计电荷弛豫时间的下限为60-100 ns。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
On-demand single-electron transfer between distant quantum dots
未来的单电子电路由量子点网络组成，将需要一种机制将电子从一个功能部分传输到另一个功能部分。例如，在量子计算机[1]中，可以通过将量子比特操作与测量分离以及通过提供一些将电子从一个传输到另一个的方法来降低退相干和电路复杂性。[2]相邻点之间的隧穿已经被证明[3，4]具有很好的控制，并且单点和双点系统中的电子操纵正在迅速发展。[5-8]对于大于几百纳米的距离，自由传播和隧穿都是不可行的，同时保持单个电子的限制。在这里，我们展示了如何一个单一的电子可能被捕获在表面声波最小值和转移从一个量子点到第二个空点沿一个长的空通道。转移方向可以反转，并且相同的电子无误差地来回移动超过60次，累积距离为0.25 mm。这种芯片上转移将量子点之间的通信扩展到可以允许集成离散量子信息处理组件和设备的范围。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Anderson Orthogonality as Measurement Backaction in Coupled Quantum Dots
Stewart Blusson Quantum Matter Institute, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学斯图尔特·布拉斯量子物质研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系）；School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学院）；Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学物理系）
本文探究量子点电荷传感器对量子点隧穿的近平衡反作用，利用安德森正交灾难实现测量，发现探测器能级可调控该反作用，确立其为量子动力学的可控影响因素。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling through protected quantum dots at phosphorene edges
我们从理论上研究磷烯锯齿形纳米带作为建筑工程的平台。在上边缘的收缩的存在下，量子限制的边缘保护状态揭示了共振隧穿Breit-Wigner传输峰，如果上边缘是不耦合的下边缘。薄收缩边缘之间的耦合引起系统的透射谱中的Fano样和反共振。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall
Electron temperature in electrically isolated Si double quantum dots
基于电荷的量子计算可以通过对无铅量子系统中单个电子的可靠控制来实现。在掺磷硅中实现的电隔离双量子点（DQD）中的单电荷跃迁可以通过电容耦合单电子隧穿器件来检测。通过对探测器电导的时间分辨测量，我们研究了量子点在温度下的占位统计。我们观察到一个显着减少的DQD中的有效电子温度相比，在检测器的引线的温度。这套系统有望使孤立的DQD成为长相干量子计算的合适平台。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall
Light emitting single electron transistors
用非平衡格林函数方法研究了量子点发光单电子晶体管的动态特性。通过在价带的基极中添加的小交流信号产生的驻留在QD处的空穴导致用于从发射极到集电极的电子隧穿的激子辅助隧穿能级，因此可以放大这样的小信号。LESET可以用作有效的单光子探测器。
2006-06-22 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations: effects due to electron-phonon coupling
利用非平衡格林函数方法，对强耦合于非共线磁矩铁磁电极的量子点中的自旋极化输运进行了理论分析.点中的电子被假定为耦合到声子浴。详细研究了电子-声子耦合对隧穿电流、线性和非线性电导以及隧穿磁电阻的影响。分析了近藤主峰和声子伴峰随铅的磁矩夹角的变化。
2008-03-14 cond-mat.mes-hall
Charge State Hysteresis in Semiconductor Quantum Dots
半导体量子点提供了真实原子的二维类比，并显示出实现可扩展量子计算机的前景。在这里，我们研究了硅金属氧化物半导体双量子点隧道耦合到一个单一的电子库的电荷配置。通过在少电子区操作系统，稳定性图显示了滞后隧穿事件，其取决于点电荷占据的历史。我们提出了一个模型，该模型解释了所观察到的滞后行为，通过扩展已建立的描述耦合到两个水库的双点运输。我们证明，这种类型的设备像一个单电子存储器锁存器。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall
Charge Detection in Phosphorus-doped Silicon Double Quantum Dots
我们报道了电连接到电子库的简并掺磷硅双量子点（DQD）中的电荷检测。感测装置是在DQD附近图案化的单电子晶体管（SET）。在4.2K下进行的测量显示了当水库的电势被扫过时，探测器电流中的库仑阻塞振荡的阶跃状行为和移位。通过一个经典的电容模型，我们表明，所观察到的功能可以用来检测单电子隧道从，到和内的DQD，以及揭示DQD的电荷占有。
2010-08-09 cond-mat.mes-hall
Tunnelling magnetoresistance anomalies of a Coulomb blockaded quantum dot
我们考虑了在库仑阻塞机制下，通过一个相互作用的量子点的量子输运和隧穿磁电阻（TMR）。我们指出，存在两种不同成因的TMR异常。一种类型，与TMR符号变化和出现在电导共振，是单粒子起源。第二类是由电子关联引起的，导致TMR值显著增加，远远超过100%。它表现在库仑阻塞电导峰之间。这两种类型的异常进行了讨论为零和有限的偏见和他们的鲁棒性的温度升高也证明了。结果的背景下，最近的半导体量子点，其中已观察到类似的功能TMR的实验。
2009-01-27 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetic field dependence of many-body enhanced electron tunnelling through a quantum dot
研究了外加磁场对电子通过（AlGa）As隧道势垒中自组装InAs量子点束缚态共振隧穿的影响.在低温下（不超过2 K），平行或垂直于电流方向施加的磁场B会导致隧道电流的显著增强。对于后者的场配置，我们观察到一个强大的角度各向异性的增强电流时，B是在量子点层的平面旋转。我们将这种行为归因于量子点本征函数对称性降低对电子-电子相互作用的影响。
2007-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-hole duality and vortex rings in quantum dots
在量子力学系统中，粒子-空穴对偶性意味着我们可以通过研究缺失的粒子（所谓的空穴）来获得等效信息，而不是研究粒子。使用这种对偶图像的旋转费米子凝聚的旋涡出现作为孔的费米见。在这里，我们预测，在高磁场的量子点中的涡旋的形成引起的振荡的能量谱，可以通过实验观察到使用精确的隧道光谱。我们使用的对偶图片表明，这些振荡所造成的本地化的旋涡环。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Markovian Dynamics of Charge Carriers in Quantum Dots
我们研究了多层载流量子点中束缚粒子的动力学。我们特别关注共振隧穿传输的机制，其中有几个通道可用于传输。通过玻恩近似下的非马尔可夫形式，我们研究了受限粒子的实时演化，包括输运诱导的退相干和弛豫。在相干叠加的情况下，不同粒子数的状态，我们发现，一个福克空间的相干性可能会保留，即使在存在隧道进出的点。实时的结果，提出了各种不对称的隧道速率到不同的轨道。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall
Electron-Extraction from Excited Quantum Dots with Higher Order Coulomb Scattering
本文研究了硅基热载流子太阳能电池中的电子动力学，同时考虑了弛豫和引出。我们的动力学是制定在相互作用系统的多粒子基础。与基于产物状态的简化计算的详细比较表明，这包括库仑相互作用在最低和更高的订单。虽然松弛率为1 ps，如果最低阶的过程是可用的，几十ps的时间尺度出现，如果这些是不允许的特定的设计和初始条件。基于这些计算，我们量化的二阶效应和讨论的提取效率，这仍然很低，除非通过共振隧穿的能量过滤器应用。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall
Graphene quantum dots formed by a spatial modulation of the Dirac gap
静电量子点不能在单层石墨烯中形成，因为克莱因隧道效应。然而，可以在均匀磁场的帮助下形成点。如图所示，狄拉克能隙的空间调制导致了具有离散能级的受限态，从而定义了一个点，而无需施加外部电场和磁场。间隙诱导的点态可以与静电势引入的态共存和耦合。这种性质允许所产生的状态被局部化的区域与潜在的调谐。
2011-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resonant tunnelling and negative differential conductance in graphene transistors
石墨烯和其他独立的二维晶体的化学稳定性意味着它们可以以不同的组合堆叠，以产生一类新的功能材料，专为特定的设备应用而设计。在这里，我们报告了狄拉克费米子通过氮化硼屏障的共振隧穿，几个原子层厚，夹在两个石墨烯电极之间。当两个电极的电子光谱对齐时，器件特性中的谐振峰出现。由此产生的负微分电导持续到室温，并且由于石墨烯独特的Dirac样光谱而可调节栅极电压。传统的共振隧穿器件包括夹在两个隧道势垒之间的量子阱，厚度为数十纳米，而我们器件中的隧穿载流子仅穿过几个原子层，提供了超快渡越时间的前景。这一特性，结合器件特性的多值形式，具有在高频和逻辑器件中应用的潜力。
2013-05-01 cond-mat.mes-hall
Charge control in laterally coupled double quantum dots
研究了在GaAs（001）衬底上生长的沿[110]晶向横向排列的InAs双量子点的电学和光学性质。研究了发射光谱随沿量子点对互轴施加的横向电场的变化。限制电子的数量可以控制与外部偏压导致急剧的能量变化，我们用来确定从中性和带电激子复合物的发射。这些电子的量子隧穿，提出了解释的trion发射线的相反顺序相比，在我们的系统中的激子。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall
Gate-based single-shot readout of spins in silicon
硅量子点中的电子自旋为实现有用的量子处理器所需的大量耦合量子位提供了一条有希望的途径。目前，所需的单次自旋量子位测量是使用芯片上的电荷传感器进行的，电容器耦合到量子点。然而，随着量子比特数量的增加，这种方法变得不切实际，这是由于电荷传感器的占地面积和复杂性，以及与量子点的所需接近度。或者，自旋状态可以通过检测量子点之间的自旋相关电子隧穿的复阻抗来直接测量。这可以通过在限定量子点本身的单个栅电极上使用射频反射测量来实现，从而显著地减少门计数和架构复杂性，但是迄今为止还不可能使用该技术来实现单次自旋读出。在这里，我们检测到单电子隧穿的双量子点，并证明基于栅极的传感可以用来读出电子自旋状态在一个Single Shot，平均读出保真度为73%。结果表明，使用大型半导体量子处理器所需的紧凑型门设计，并行读出许多自旋量子位的关键一步。
2018-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermometry in dual quantum dot set-up with staircase ground state configuration
我们提出并研究了一种采用阶梯状基态双量子点结构的温度测量方法。阶梯状基态配置致动热控制的非弹性隧穿，其转化为温度敏感的电导，从而诱导测温。的设置的性能进行了分析，采用量子主方程（QME），这样的系统中的顺序隧穿制度。特别是，它表明，系统的性能，在温度灵敏度和效率方面，是最大的在低温的制度，使这样的系统适合于低温测温。所提出的设置可以为实现高性能低温纳米温度传感器铺平道路。
2021-07-08 cond-mat.mes-hall
Tunable Kondo effect in double quantum dots coupled to ferromagnetic contacts
研究了串联双量子点接触中自旋极化引起的效应。极化产生有效磁场并抑制每个点中的近藤效应。超交换相互作用（$J_{\mathrm{AFM}}$）通过调节点间隧穿速率$t$，可以用来补偿有效场，并在接触极化取向时恢复近藤共振。因此，自旋电导的方向可以单独使用静电门来控制甚至反转。此外，我们研究了相关的双杂质Kondo模型，并表明铁磁交换耦合（$J_{\mathrm{FM}}$）导致一个有效的自旋1交换各向异性Kondo模型，表现出量子相变的存在下，部分极化接触。
2011-10-27 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric conversion at 30K in InAs/InP nanowire quantum dots
利用InAs/InP纳米线量子点的强电子约束特性，实现了高温热电转换。电导G和热电势S从电荷传输测量获得，并准确地再现与理论模型占的量子点的多级结构。值得注意的是，我们的分析并不依赖于估计的共同隧道贡献，因为电子热输运是由多层次的热输运。通过考虑两个自旋简并能级，我们能够评估电子热导K，并研究作为量子点配置的函数的电子优值ZT的演变，并证明在30 K时ZT ~ 35，对应于接近Curzon-Ahlborn极限的最大功率下的电子效率。
2019-03-16 cond-mat.mes-hall
Single-electron charge sensing in self-assembled quantum dots
测量单电子电荷是最基本的量子技术之一。电荷传感是测量单自旋或单光子的一个组成部分，已经发展到半导体门定义量子点，导致对单电子电荷，单电子自旋和光子-电子量子界面的物理和应用的深入研究。然而，尽管自组装量子点具有迷人的量子输运现象和突出的光学功能，但该技术尚未实现。本文报道了自组装量子点的电荷传感实验。我们选择两个相邻的点，并在每个点上制作源电极和漏电极，其中一个点作为另一个目标点的电荷传感器。当目标点中的电子的数量改变1时，传感器点电流显著改变，证明了单电子电荷感测。我们还展示了单电子隧穿事件的实时检测。这种电荷传感技术将是将单电子的有效电读出与有趣的量子传输物理学或为自组装量子点开发的先进光学和光子技术相结合的重要一步。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall
Experimental realization of a quantum dot energy harvester
我们在实验上展示了一种自主的纳米级能量采集器，它利用了共振隧穿量子点的物理特性。GaAs/AlGaAs高电子迁移率晶体管上的栅极定义量子点被放置在热电子库的两侧。量子点的离散能级被调整为与热储层的一侧上的低能电子和另一侧上的高能电子对准。因此，量子点充当能量过滤器，并允许将腔体中的热量转换为电能。在He 3/He 4稀释制冷机中在75 mK的估计基本温度下测量的该能量采集器设备，当每个点上的温差约为67 mK时，可以产生0.13 fW的热功率。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall
Mechanically probing coherent tunnelling in a double quantum dot
我们从理论上研究了一个少电子双量子点和一个电容耦合的AFM悬臂梁，在最近的几个实验中实现的设置之间的相互作用的电荷动力学。我们证明，点引起的频率偏移和阻尼的悬臂梁可以被用来作为一个敏感的探针相干点间隧穿，这些效果可以用来定量提取的相干点间隧穿的大小和（在某些情况下）的值的双点T_1时间。我们还展示了如何绝热调制的双点本征态的悬臂梁运动导致新的效果相比，单点的情况。
2011-11-09 cond-mat.mes-hall
Dephasing-assisted transport in linear triple quantum dots
环境噪声通常会阻碍通过相干量子系统的电荷传输效率;一个例外是去相辅助传输（DAT）。我们表明，线性三重量子点在运输配置和纯失相表现出DAT，如果耦合到排水水库超过一个阈值。DAT发生在任意弱的退相，并且增强可以通过与漏极的耦合来直接控制。此外，对于特定设置，增强的电流伴随着相对散粒噪声的减小。我们确定的量子芝诺效应和长距离隧道作为基本的动力学过程中涉及的相移辅助和抑制运输。我们的分析结果是通过使用密度矩阵的形式主义和特征多项式的方法来充分计数统计。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microwave spectroscopy on a double quantum dot with an on-chip Josephson oscillator
本文介绍了利用片上微波源对双量子点的微波光谱进行测量。量子点是在AlGaAs/GaAs异质结构的二维电子气中实现的，并且通过形成“离子”分子状态的隧穿势垒串联弱耦合。我们采用Nb/Al-AlO长$_x$ /Nb结的约瑟夫森振荡器作为微波源。我们发现由约瑟夫森振荡器引起的光子辅助隧穿边带，并与使用外部操作的微波源获得的结果进行比较。
2000-04-11 cond-mat.mes-hall
Single- and few-electron dynamic quantum dots in a perpendicular magnetic field
我们对动态量子点在宽范围磁场下的电流泵浦进行了实验研究。在低场，我们观察到可重复的结构，表明在动态点中的电子的限制增加。在更高的领域（B>3T），我们观察到的结构显着变化，从设备到设备表明，在这种制度的运输是敏感的局部无序。研究结果对研制动态量子点泵作为电流量子标准具有重要意义。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Effect of confinement potential shape on exchange interaction in coupled quantum dots
采用组态相互作用方法，利用不同形状的限制势研究了耦合量子点中电子的交换相互作用。禁闭势已被参数化的两个中心的幂指数函数，这使我们能够调查各种类型的QD的描述的软或硬的电位的不同范围。对于软（高斯）约束势的交换能量随着点间距离的增加，由于减少点间隧道。对于硬（矩形状）的限制势，我们已经发现了一个非单调行为的交换相互作用的限制势中心之间的距离的函数。在这种情况下，交换相互作用能表现出明显的最大值的限制电位分布，其对应于由具有深势阱的小内部QD嵌入在具有浅势阱的大外部QD中组成的纳米结构。这种效应是由于电子在量子点内部的强烈局域化，导致了大的单重态-三重态分裂。这一发现的量子逻辑操作的影响进行了讨论。
2007-12-11 cond-mat.mes-hall
Kondo effect and anti-ferromagnetic correlation in transport through tunneling-coupled double quantum dots
我们建议使用有限- $U$从玻色子平均场方法研究通过串联连接到引线的隧道耦合双量子点（DQD）的输运，该方法最初由Kotliar和Ruckenstein [Phys. Rev. Lett. { \bf 57}，1362（1986）]。该方法在任意库仑关联$U$下对点-铅耦合和点间隧穿$t$进行非微扰处理，从而使反铁磁交换耦合参数$J=4t^2/U$自然出现.我们发现，随着量子点间跳跃的增加，量子点呈现出三种不同的物理现象：量子点与其相邻引线的近藤单重态，量子点上的自旋单重态和耦合量子点的双占据成键轨道.这三种态在透射谱、线性电导和微分电导以及它们的磁场依赖性方面表现出明显不同的行为。理论预言与数值重整化群和Lanczos计算结果一致，其中一些预言在最近的实验中得到了观察。
2002-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multi-terminal transport through a quantum dot in the Coulomb blockade regime
在量子点的库仑阻塞制度的三个终端隧穿实验允许定量测定的耦合强度的个别量子态的铅。利用这一洞察力，我们已经观察到作为电子数和磁场的函数的耦合强度的独立波动，由于在点的波函数的形状的变化。对点-引线耦合的这种详细理解和控制可以扩展到耦合点等更复杂系统，并且对于构建功能性量子电子系统至关重要。
2004-06-02 cond-mat.mes-hall
Unified description of correlations in double quantum dots
考虑了双量子点与两个引线耦合的两能级模型的一般形式，该模型广泛用于描述电荷振荡、传输相位延迟和关联诱导共振。该模型的特点是任意隧道矩阵元素之间的两个级别和铅和级别本身之间（包括Aharonov-Bohm通量的影响），以及级间排斥相互作用。我们表明，这个模型是完全映射到一个广义的安德森模型的一个单一的杂质，其中的电子获得一个伪自旋自由度，这是保守的隧道，但不是在点。聚焦于局部矩制度的点是单占领，我们表明，有效的低能哈密顿量是各向异性近藤模型在倾斜磁场的存在下。对于中等值的（重正化）字段，各向同性近藤模型的贝特animals解决方案，使我们能够获得准确的表达式的点占领数，并从此零温度传输。我们的结果与各向同性Anderson模型的Bethe近似以及Meden和Marquardt [Phys. Rev. Lett. 96，146801（2006）]，其对于一般各向异性情况有效。此外，我们提出了高度准确的估计的有效性的Schrillian-Wolff变换（安德森哈密顿映射到低能量近藤模型）在高和低磁场的限制。也许最重要的是，我们提供了一个单一的连贯图片的主机的现象，这一模型已被应用。
2006-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of inhomogeneous magnetic flux on double-dot Aharonov-Bohm Interferometer
研究了磁通量的不均匀分布对嵌入阿哈罗诺夫-玻姆干涉仪中的耦合双量子点量子输运的影响。我们发现，两个点之间的有效隧穿耦合可以通过两个AB子环的磁通量不平衡来调节。因此，电导和局域态密度成为磁通量不平衡的周期函数。因此，可以通过调节磁通量不平衡来操纵传输信号。因此，精确控制磁通量的分布对于这种阿哈罗诺夫-玻姆干涉仪的任何实际应用都是必要的。
2004-04-14 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade in weakly coupled quantum dots
在一个由两个串联耦合的单能级量子点组成的两能级系统中，我们发现在相互作用区中，由于完全占据的两电子三重态，电流在一个方向上受到抑制。电流抑制的效率取决于点间隧穿率和电平偏移之间的比率。在相反的偏置方向上，两电子三重态的占据被提升，这允许更大的电流流过系统，其中电导由单电子态和两电子单重态之间的跃迁提供。还示出，有限的铁磁interdot交换相互作用提供了一个扩展的范围内的电流抑制，而反铁磁交换导致封锁制度的范围减小。
2005-12-01 cond-mat.mes-hall
Coherent spin rotations in open driven double quantum dots
我们分析了在直流和交流磁场交叉作用下，直流偏置双量子点中的电荷和自旋动力学。在这种配置中，由于点间隧道引起的空间离域与由时间相关的磁场引起的点内自旋旋转竞争，导致隧道电流的复杂的时间相关行为。当塞曼分裂在两个点中具有相同的值并且自旋翻转可以忽略时，电子保持在执行相干自旋旋转的三重态子空间（暗子空间）中，并且电流不流动。通过有限自旋弛豫或当塞曼分裂在每个量子点中不同时，这种电子捕获被去除。在第一种情况下，我们的结果表明，测量电流将允许获得自旋弛豫时间的信息。在最后一种情况下，我们将表明，应用共振双色磁场，电子成为捕获在一个相干叠加态和电子输运被阻止。然后，操纵AC磁场，电子被驱动以执行相干自旋旋转，这可以通过直接测量隧穿电流来明确地检测。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall
Thermodynamics of adiabatic quantum pumping in quantum dots
本研究针对单能级量子点的绝热量子泵浦问题，利用绝热展开建立自洽热力学描述，计算相关热力学量并与输运性质对比，发现电荷量子化极限下熵产生率为零、耗散功率量子化的规律。
2024-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Collective fluorescence and decoherence of a few nearly identical quantum dots
我们研究了电磁模式下，近距离人工分子和几乎相同的量子点阵列中激子的集体相互作用。我们讨论了集体荧光如何建立在存在一个小的过渡能量不匹配。我们发现，一个超辐射态的一个单一的激子在一个分子的两个点与现实的能量失配进行双速率衰减。我们还分析了非全同系统次消相干态的稳定性。
2007-06-18 cond-mat.mes-hall
Few-electron quantum dots for quantum computing
在GaAs/AlGaAs量子阱中制备了两个隧道耦合少电子量子点。每个点中的电子的绝对数量可以由有限偏置库仑阻塞测量和点的栅极电压扫描来确定，并且允许电子的数量被控制到零。用面内磁场测量了其中一个点中几个电子态的塞曼能量，发现这些态的g因子与体GaAs中的电子的g因子没有不同。证明了点之间的隧道耦合，并从双点的库仑阻塞峰的峰分裂估计隧道强度。
2003-09-08 cond-mat.mes-hall
Atomic structure of Ge quantum dots on the Si(001) surface
利用超高真空装置，结合高分辨率扫描隧道显微镜和分子束外延装置，对Si（001）表面{105}面Ge岛（hut团簇）的形貌进行了原位研究。这两个物种的小屋集群-金字塔和楔形-被发现具有相同的结构的{105}方面，这是可视化的。金字塔形簇的顶点结构和楔形簇的脊结构也被揭示出来，并发现是不同的。这使我们能够提出一个晶体学模型的{105}方面以及模型的原子结构的两个物种的小屋集群。作出的推断是，群集形状之间的过渡是不可能的。
2010-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb and Spin blockade of two few-electrons quantum dots in series in the co-tunneling regime
我们提出了库仑阻塞测量的两个少电子量子点的串联配置，使两个点之一的电化学电位与自旋选择性铅对齐。通过系统的电荷转移需要通过与引线共振的$not$的第二个点的共隧穿。所观察到的振幅调制的电流被发现，以反映自旋阻塞事件发生通过两个点。我们还证实，发生在非共振点的电荷重新分配事件间接检测通过在对齐的点的电化学电位的变化。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Cotunneling Spectroscopy in Few-Electron Quantum Dots
研究了少电子量子点在强隧穿下的量子点结构。非弹性共隧穿被用来测量磁场驱动的单重态-三重态跃迁上方和下方的双电子单重态-三重态分裂。非平衡双电子单重态-三重态近藤效应的证据。共隧穿允许轨道相关性和参数表征纠缠的两个电子单基态从直流运输。
2004-08-12 cond-mat.mes-hall
Transmission phase lapses in quantum dots: the role of dot-lead coupling asymmetry
在没有相互作用的情况下，在通过量子点的传输中传输相位的消失已经是普遍存在的，在这种情况下，它们的精确位置由隧穿矩阵元素的符号和幅度确定。然而，对嵌入Aharonov-Bohm干涉仪中的量子点的实际测量显示了由库仑峰分离的相位消失的系统序列-这一问题引起了广泛的关注并产生了争议。使用一个两级的量子点作为一个例子，我们表明，这种现象可以解释为不对称的点-铅耦合（左铅/右铅的不对称性，以及不同的水平加宽）和相互作用引起的“人口开关”的水平，使这种行为的通用的综合效应。我们构造和分析了一个相互作用量子点的平均场方案，并研究了平均场解的性质，特别注意了它对化学势或门电压的依赖性（连续与不连续）。
2007-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
