Level dynamics and avoided level crossings in driven disordered quantum dots
研究了两个最近邻跳跃的二维无序量子点模型在外部含时扰动下的能级动力学统计性质。在第一个模型中，外部驱动是通过连续变化的现场能量来实现的，而在第二个模型中，外部驱动是通过抛物线势的变形来产生的。我们专注于本地化性能和调查的能级的速度和曲率的统计数据的影响，其典型的幅度和域的协议与随机矩阵理论（RMT）的预测高斯正交，酉和辛系综。此外，避免的水平交叉的统计特性进行了研究，在相应的朗道-齐纳参数。我们发现Landau-Zener跃迁的强度表现出普遍的行为，这也意味着普遍的单粒子动力学慢扰动的无序和潜在的强度，系统的大小和对称类无关。这些结果可以通过测量量子点中的单粒子能谱进行实验验证。
2023-01-16 cond-mat.mes-hall
Formation of long-lived, scarlike modes near avoided resonance crossings in optical microcavities
我们研究了在开放系统中避免共振交叉点附近长寿命态的形成。对于三种不同的光学微腔（矩形，椭圆形，和半体育场），我们提供了数值证据，这些状态是本地化沿周期性的射线，类似于疤痕状态在封闭系统。我们的结果揭示了开放介观系统中长寿命态的形态。
2006-12-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Avoided crossings in spin-boson systems: consequences for adiabatic state preparation
University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究自旋-玻色子系统中避免交叉对绝热态制备的影响，通过精确对角化和时间模拟揭示小能级间距区域对制备时间的约束，并为量子模拟提供基准。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana interference in a 3D transmon driven by a chirped microwave
通过用微波场驱动3D transmon，我们产生了有效避免的能级交叉。然后我们啁啾微波频率，这相当于通过扫描避免的交叉驱动系统通过避免的能级交叉。双通道啁啾产生的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉与数值结果吻合得很好。我们的方法完全适用于其他不含本征可避免能级交叉的量子系统，为量子控制和量子模拟提供了一种可供选择的方法。
2016-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Inductance as a Phase-Sensitive Probe of Fermion Parity Switching in Majorana Nanowires
Clemson University（克莱姆森大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
通过量子电容和电感联合测量，可识别Majorana纳米线中受保护的费米宇称切换，对应非平凡拓扑特性。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall
Qubit interference at avoided crossings: The role of driving shape and bath coupling
我们推导出了量子比特的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）干涉图样的结构，该量子比特经历量子耗散，并且还受到时间周期性的但在其他方面一般的驱动。自旋玻色子哈密顿量作为模型，我们处理的布洛赫-Redfield主方程在Floquet基础。它预测了一个峰值结构，该结构敏感地依赖于量子位耦合到浴槽的算子。傅立叶变换的LZSM图案表现出弧形结构，反映了驱动的形状。这些功能被捕获的一个有效的时间无关的布洛赫方程，提供了一个解析解。此外，我们确定这些电弧的衰减作为耗散强度和温度的函数。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the relevance of avoided crossings away from quantum critical point to the complexity of quantum adiabatic algorithm
两个最近的预印本[B。阿尔茨赫姆湾Krovi和J. Roland，“Quantum adiabatic optimization fails for random instances of NP-complete problems”，arXiv：0908.2782和“安德森局域化casts clouds over adiabatic quantum optimization”，arXiv：0912.0746]认为，对于作为实例大小N的逆幂缩放的非常小的横向场，对NP-complete问题的随机实例的局部最小值的能量的随机4阶微扰校正导致避免的交叉，所述交叉导致接近末端的量子绝热算法的失败（由于指数小间隙）。本文的理论部分没有考虑零场下基态和激发态的指数简并。修正后的分析表明，不像那些在中间的频谱，避免交叉的边缘将需要高[O（1）]的横向领域，在这一点上的微扰理论可能会成为发散由于量子相变。这种效应只在大的情况下才表现出来[exp（0.02 N）>> 1]，这可能是作者的数值工作中没有观察到这种效应的原因。虽然我们对量子绝热算法失败的机制提出了质疑，但我们不能对它的最终复杂性得出任何结论。
2010-05-17 cond-mat.mes-hall cs.CC quant-ph
Tuning of the spin-orbit interaction in a quantum dot by an in-plane magnetic field
使用精确对角化的方法，我们表明，一个和两个电子的InAs量子点表现出避免交叉的能谱中所引起的自旋-轨道耦合在面内外部磁场的存在下。避免交叉的宽度强烈地依赖于磁场的取向，这揭示了自旋轨道耦合相互作用的固有各向异性。我们发现，对于特定方向的磁场避免交叉消失。这个方向的值可以用来提取Rashba和Dresselhaus相互作用强度的比值。自旋轨道各向异性效应的各种几何形状和取向的限制势进行了讨论。我们的分析解释了最近在门控自组装量子点上进行的测量背后的物理学[S. Takahashi等人，Phys. Rev. Lett. 104，246801（2010）]。
2011-03-29 cond-mat.mes-hall
Landau quantization of nearly degenerate bands, and full symmetry classification of avoided Landau-level crossings
半经典量子化规则可以很好地描述朗道能级的能量色散，并预测输运和热力学量中的量子振荡。这些规则--由Onsager、Lifshitz和Roth制定--适用于自旋-轨道相互作用超过塞曼相互作用（反之亦然）的情况，但一般不适用于两种相互作用强度相当的情况。在这项工作中，我们提出了一个广义的量子化规则，将自旋轨道和塞曼相互作用同等对待，因此具有更广泛的适用性，自旋轨道耦合材料缺乏空间反转中心，或具有磁序。更一般地说，我们的规则描述了任何数量的近简并能带的朗道量子化-在任何对称类。由此产生的朗道能级谱一般是非等距的，但可能包含自旋（或赝自旋）简并。为了在没有晶体点群对称性的情况下调谐到这种简并性，需要三个实参数。我们已经详尽地确定了回旋轨道的所有对称类，这个数字从三个减少，从而建立了朗道水平的强制执行的“非交叉规则”。特别地，在存在空间旋转或反转的情况下，仅需要一个参数;该单个参数可以是场的幅度或方向。单参数可调谐性的特征包括：（i）在低温舒布尼科夫-德哈斯效应中，周期加倍和非加倍量子振荡之间的平滑交叉，以及（ii）“魔角”磁阻振荡。我们证明了我们的量子化规则的效用，以及朗道能级简并的可调性，为Rashba-Dresselhaus二维电子气-受到任意取向的磁场。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall
Localized Structures Embedded in the Eigenfunctions of Chaotic Hamiltonian Systems
研究了含参数混沌系统中的量子局域化现象。能级的参数运动在不穿过任何其他能级的情况下进行，并且所定义的避免的交叉量化了状态之间的相互作用。我们建议消除避免交叉的自然机制，发现本地化的结构。我们描述了一种有效的方法消除避免交叉混沌台球，并将其应用到体育场台球。我们发现了许多短周期轨道的伤痕，揭示了量子力学赖以建立的骨架。此外，我们还观察到相似局域结构之间的强相互作用。
1998-04-06 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Controlling a whispering gallery doublet mode avoided frequency crossing: Strong coupling between photon bosonic and spin degrees of freedom
在磁场中的电子自旋相互作用的组合允许我们控制高Q回音壁（WG）腔模式双峰的谐振频率，从而导致对包括双峰的两个模式之间的避免的交叉的精确测量。我们表明，共振光子有效地表现为自旋- $\frac{1}{2}$粒子和双峰现象的物理起源产生的光子自旋角动量的状态之间的能量分裂。强调了光子自旋在分裂模式频率中的独特作用，并且我们证明了支持WG模式的晶体介质的各向异性和各向异性特性导致腔光子的玻色子和自旋自由度之间的强耦合。尽管与Jaynes-Cummings型系统有相似之处，但由于其线性度，模式二重态系统表现出显着的差异。与处理场与物质之间相互作用的传统实验不同，这里的晶体介质扮演着宏观对称性破缺的角色，有助于这些光子自由度之间的强耦合。这种制度的实验证明了一种方法，以有效地控制光子自旋状态。我们的实验第一次证明了在高$Q$腔中的可控时间反演对称性破缺。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of surface anisotropy on the spin-wave dynamics in thin ferromagnetic film
该研究扩展解析模型并结合数值模拟，分析不同边界条件下铁磁薄膜自旋波动力学，揭示表面各向异性对免交叉的调控作用及单侧各向异性的非互易效应，为非互易器件设计提供依据。
2023-09-27 cond-mat.mes-hall
Crossing time in the Landau-Zener quantum dynamics in a super Ohmic environment
研究了在超欧姆环境（即纵向和横向环境）的影响下，量子两态系统通过避免的交叉驱动的动力学。交叉时间窗口，其中松弛影响的动态，是围绕避免交叉。我们确定的动力学和Landau-Zener概率采用数值精确的准绝热路径积分。在弱耦合，我们表明，数值要求不高的非平衡布洛赫方程提供了一个准确的描述。交叉时间不仅强烈地依赖于系统浴耦合强度，而且还取决于浴光谱截止频率，与欧姆浴中的情况相反。我们的研究结果使设计定量的协议，驱动量子系统的影响范围内的松弛。
2021-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
A strain-engineered graphene qubit in a nanobubble
提出了一种在石墨烯纳米泡中的可控量子比特，该纳米泡具有在伪磁场作用下产生的二能级系统。我们发现，双量子点可以产生的应变诱导的伪磁场的纳米气泡，和它们的量子态可以被操纵的局域栅极电位或伪磁场。石墨烯量子位通过电失谐清楚地表现出避免的交叉行为，能量分裂约为几meV。我们还显示了显着的可调谐性，我们的设备设计，允许精细控制的朗道-齐纳跃迁概率通过应变工程的纳米气泡，显示在避免交叉点的一半和一半分裂。此外，我们表明，在纳米气泡的两个级别的系统表现出拉比振荡附近的避免交叉点，导致在几个ps的非常快的拉比周期。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interaction effects on persistent current of ballistic cylindrical nanostructures
我们考虑清洁的圆柱形纳米结构与施加纵向静态磁场。在没有库仑相互作用的情况下，对于特定的值，场诱导简并点，在简并点处由于Aharonov-Bohm效应而发生基态的变化。库仑势引入了电子组态之间的相互作用。因此，当存在简并时，系统的基态变成多体态--无法用平均场论描述--并且打开了一个能隙。为了研究这个问题，我们提出了一个变分多参考波函数，它超越了Hartree-Fock近似。使用这种方法，除了避免交叉形成之外，还指出了电子-电子相互作用的两个其他效应：（i）库仑势的长程部分倾向于移动（避免的）交叉点在磁场中的位置，以及（ii）在（接近）简并的点处，相互作用可以驱动系统从单重态到三重态，从而在作为场的函数的基态能量曲线中引起新的实交叉点。这种交叉应该出现在各种实验中，作为系统响应的突然变化（磁导，磁致伸缩性，.）当磁场被调谐时。
2003-09-18 cond-mat.mes-hall
Quantum control using diabatic and adiabatic transitions
我们利用朗道-齐纳跃迁的概念，避免能量交叉作为量子控制工具。在一个避免的交叉中，两个量子态交换了它们的特性，因为外部参数是变化的。根据参数的变化率，可以控制最终状态。我们用这个简单的想法沿着一个现实系统的能谱旅行：两个相互作用的电子被限制在准一维半导体系统中。
2007-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dependence of persistent gaps at Landau level crossings on relative spin
我们报告测量的量子霍尔态能隙之间的朗道水平起源于不同的导带谷在AlAs量子阱避免交叉。这些间隙在很宽的磁场和填充因子范围内表现出对磁场的近似线性依赖性。更值得注意的是，我们观察到一个意想不到的依赖性的相对自旋方向的交叉水平的间隙大小，平行自旋交叉表现出更大的差距比反平行自旋交叉。
2006-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Broken intrinsic symmetry induced magnon-magnon coupling in synthetic ferrimagnets
University of Delaware（特拉华大学）；Wayne State University（韦恩州立大学）
研究通过合成铁磁体中磁子的混合行为，揭示了被破坏的内在对称性如何诱导磁子-磁子耦合，并通过调节非磁性层厚度控制耦合强度。
2026-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Band alignment and interlayer hybridisation in transition metal dichalcogenide/hexagonal boron nitride heterostructures
在范德华异质结构中，层间能带的相对排列以及由此产生的能带杂化是决定一系列电子性质的关键因素。这项工作研究这些影响的异质结构的过渡金属二硫属化物（TMD）和六方氮化硼（hBN），一个无处不在的组合作为封装材料的hBN的作用。通过与实验的角度分辨光电子能谱（ARPES）的结果进行比较的密度泛函计算的结果，我们探讨的TMD和hBN层的价态之间的杂化，并表明，它引入了避免TMD和hBN带之间的交叉点，与umklapp过程打开“鬼”避免在个别频带的交叉点。MoSe $_2$ /hBN异质结构的DFT和ARPES谱之间的比较表明，与DFT相比，实验中MoSe $_2$和hBN的价带在能量上显著进一步分离。然后，我们表明，一种新的bandwidth运营商可以应用到hBN价态的DFT计算，校正的频带对齐，并使定量比较ARPES，解释避免交叉和其他功能的带可见性的ARPES光谱。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency spectroscopy for quantum multi-level systems
在周期性驱动下，避免能级交叉的量子系统同时经历非绝热跃迁和波函数相变。这些导致在系统的占用概率相干干涉条纹。对于具有排斥能级的量子比特，这种以朗道-齐纳-斯塔克尔伯格-马约拉纳命名的干涉显示出弧形共振线。我们证明，在一个多能级系统的情况下，避免水平交叉的两个较低的水平，共振的形状可以改变从凸弧凹心形和竖琴形的共振线。通过这种方式，这种共振条纹的形状由整个光谱定义，从而提供对慢频系统光谱学的了解。作为一个特殊的例子，我们考虑谷轨道硅量子点。
2018-11-17 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
