Electronic triple-dot transport through a bilayer graphene island with ultrasmall constrictions
一个量子点被蚀刻在双层石墨烯中,通过两个小的收缩连接到引线。我们发现,这种结构不像一个单一的量子点,但至少有三个网站的局域电荷串联。该装置的高度对称性和电稳定性使我们能够对局部电荷的不同位置进行三角测量,并发现一个位置位于岛中,一个位置位于每个收缩中。然而,我们测量了许多连续的单个不重叠的库仑钻石系列。为了描述这些发现,我们把系统作为一个强耦合的串行三重量子点。我们发现,非重叠的库仑钻石出现,由于更高阶的共隧穿通过位于收缩的外部点。我们提取所有相关的电容,用电容模型模拟测量数据,并讨论其对电输运的影响。
2014-06-20 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations in superconducting dots at finite temperature
我们研究了在有限温度下,能级间距$δ$与配对关联能$T \gsim δ$相当或更小的超小金属晶粒的热力学。我们描述了一种方法,它允许找到量子校正的经典波动的影响。我们目前的结果在有序的晶粒和重入奇数磁化率无序晶粒的热力学量。
2000-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Counting statistics of coherent population trapping in quantum dots
三个量子点之间的单电子隧穿的相消干涉可以将电子捕获在两个量子点上的电荷的相干叠加中。耦合到外部电荷导致这种叠加的退相干,并且在存在大的偏置电压的情况下,每个退相干事件通过器件传输一定数量的电子。我们计算了转移电荷的计数统计,发现从亚泊松到超泊松统计的交叉,隧道和退相干率的比例增加。
2007-05-25 cond-mat.mes-hall
Full Counting statistics of level renormalization in electron transport through double quantum dots
我们研究了电子输运通过串联耦合的双量子点的完整的计数统计,特别注意的是源自能级重整化的独特功能。它清楚地说明,能量重整化引起的动态电荷封锁机制,这最终导致超泊松噪声。耦合的双点的外部热浴导致失相和弛豫机制,这被证明是以一种独特的方式抑制噪声。
2011-03-26 cond-mat.mes-hall
Counting statistics and decoherence in coupled quantum dots
我们从理论上考虑通过两个量子点串联耦合的电荷输运。分别用主方程方法和密度矩阵方法研究了非相互作用电子在连续和相干隧穿极限下的全计数统计。我们清楚地证明了量子相干性的传输过程中的零频率累积量的效果,专注于噪声和偏斜。此外,我们建立了从相干到非相干的隧道极限在所有的累积量的运输过程中的连续过渡,并比较这与退相干所描述的一个移相电压探针模型。
2005-07-17 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Electron Tunneling through Coherently Coupled Quantum Dots: Exchange Interaction Effect on Shot Noise
研究了考虑库仑相互作用的单量子点和相干耦合量子点中电子隧穿的零频散粒噪声。在Hartree-Fock近似下,在全计数统计的框架下,自洽地导出了电流和零频散粒噪声的解析表达式。结果表明,在量子量子点中,点间库仑相互作用引起的零频散粒噪声的修正项与无相互作用的散粒噪声相比几乎可以忽略不计,而在量子点中,即使在对称的情况下,点间相干涨落和强的点间库仑相互作用的相互作用也会引起超泊松噪声.
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of interacting quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
研究了库仑相互作用对量子点与超导导线之间电荷转移的影响。当电压比间隙大得多时,我们恢复了正常导体的通常结果,而当电压比间隙小得多时,超导相关性导致了完全不同的行为。特别是,在正常情况下,通常的电荷加倍反映在四重态的发生,由于现场相互作用。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall
From One Electron to One Hole: Quasiparticle Counting in Graphene Quantum Dots Determined by Electrochemical and Plasma Etching
石墨烯被认为是未来电子产品的一种有前途的材料。设想的晶体管应用通常依赖于纳米精度的石墨烯片的精密切割。在这封信中,我们展示了石墨烯为基础的量子点创建使用原子力显微镜(AFM)与尖端辅助电化学蚀刻。这种光刻技术提供了约20 nm的分辨率,这可能通过采用更尖锐的尖端和更好的湿度控制来进一步改进。我们最小的量子点在磁场中的行为使我们能够识别电荷中性点,并区分量子点中只剩下一个电子、一个空穴和一个电荷的状态。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics for electron transport in periodically driven quantum dots
含时驱动影响系统的量子和热力学涨落,改变了电子噪声的熟悉物理图像,电子噪声是量子输运微观机制的重要信息来源。全计数统计(FCS)方法可以计算电流的全部累积量,是研究非平衡量子系统涨落的有力理论方法。在本文中,我们提出了应用FCS考虑周期性驱动结。结合Floquet理论的时间动力学和非平衡计数场格林函数,使实际制定的FCS的系统。计数场格林函数用于计算矩母函数,从而计算电子电流的时间平均累积量。该理论说明了使用不同的运输方案的模型系统。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Photon Counting Statistics For Blinking CdSe-ZnS Quantum Dots: A Levy Walk Process
这篇论文已被作者撤回,由于版权冲突与物理化学杂志,它已提交。
2006-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Counting Statistics of Single Electron Transport in Bilayer Graphene Quantum Dots
我们通过电容耦合的相邻量子点的单电子隧穿实时检测来测量双层石墨烯中静电定义的量子点中电流波动的电报噪声。实验证明了可调谐石墨烯量子点中第二和第三累积量(与散粒噪声相关)的抑制。通过这种方法,我们证明了测量非常低的电流和噪声水平的能力。此外,我们用这种方法研究了第一自旋激发态,这是测量自旋弛豫的必要前提。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics and shot noise of cotunneling in quantum dots and single-molecule transistors
我们开发了一个概念上简单的方案,基于主方程的方法来评估弹性和非弹性非共振隧穿(cotunneling)在量子点(QD)和分子的全计数统计(FCS)。我们证明了该方法表明,它再现已知的结果的FCS和散粒噪声的cotunneling制度。对于具有激发态的量子点,我们得到了考虑弹性和非弹性共隧穿的累积生成函数(CGF)的解析表达式。从CGF我们发现,散粒噪声以上的非弹性阈值的共隧穿制度是内在的超泊松时,外部弛豫是弱的。此外,一个完整的图片的散粒噪声在不同的运输制度。在激发态是一个阻塞状态的情况下,强烈增强的散粒噪声预测在共振和共隧穿制度。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
High-order cumulants in the counting statistics of asymmetric quantum dots
利用量子点接触作为电荷探测器,对单电子隧穿量子点的过程进行了长时间的测量。这个大的统计基础是用于详细检查的计数统计变化对称性的量子点系统。从测量的统计量,我们提取高阶累积量描述的分布。高阶累积量的振荡时,观察到的对称性的变化。我们比较这种行为的时间依赖性观察到的振荡,并表明,这两个系统变量的变化导致相同的振荡响应。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Electron counting in quantum dots
利用时间分辨电荷探测技术研究了半导体量子点中的单电子隧穿。实时检测单个电荷的能力使得在电子通过结构时逐个计数电子成为可能。因此,该装置可以用作测量超低电流的高精度电流计,其分辨率比传统电流计高几个数量级。除了测量平均电流之外,计数过程还使得研究载流子之间的相关性成为可能。在量子点中,我们发现强烈的库仑相互作用使电子试图避开对方。这导致电子反聚束,与由统计独立的电子携带的电流相比,提供更强的相关性和降低的噪声。电荷检测器是通过监测附近的电容耦合量子点接触中电导的变化来实现的。我们发现,量子点接触不仅作为一个检测器,但也造成了反作用到被测设备。量子点接触中的电子散射导致微波辐射的发射。研究发现,辐射会诱导两个量子点之间的电子跃迁,类似于真实原子和分子对光的吸收。使用电荷探测器探测电子跃迁,我们可以将单电子隧穿事件与单个光子的吸收联系起来。此外,由于双量子点的能级可以通过外部栅极电压来调节,我们使用该器件作为在微波能量下工作的频率选择性单光子探测器。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
On-chip error counting for hybrid metallic single-electron turnstiles
我们进行现场检测的单个电子泵通过一个单电子旋转栅门的基础上超小型正常的金属-绝缘体-超导隧道结。在我们的设置中,受探测器带宽的限制,在低重复率下,我们观察到多达几百个电子通过系统的无错误的顺序转移。当抽运速度达到100 kHz时,我们发现相对误差率低至10^-3,与在非优化的单个旋转门中测量平均抽运电流得到的典型值相当。这项工作构成了一个自我参考的电流标准实现与金属单电子旋转栅门的第一步,补充基于半导体量子点泵的方法。这是第一次演示片上泵浦误差检测的工作频率超过检测器的带宽,在配置中的平均泵浦电流可以同时测量。电子从旋转门的超导引线计数的方案,而不是直接探测正常的金属岛,也使研究基本的高阶隧穿过程的混合结构,以前没有达到更简单的配置。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall
Distinguishing coherent from incoherent charge transport in linear triple quantum dots
量子输运中的一个基本问题是量子相干性如何影响通过纳米结构的电荷转移。我们通过比较Lindblad密度矩阵描述与Pauli速率方程方法来解决线性三重量子点的这个问题,并分别分析相干和顺序电荷隧穿的相应零频率计数统计。还研究了由于失相引起的密度矩阵的衰减相干性的影响。我们的研究结果表明,散粒噪声和偏度,特别是在大耦合到排水水库的限制,所示的相干性的敏感性,可以用来明确地证明在三重量子点的电荷传输参与的相干过程。我们的分析结果是通过使用特征多项式的方法完全计数统计量。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect in interacting quantum dots revealed by shot noise
研究了通过隧道耦合到一根正常导线和一根具有大超导能隙的超导导线的量子点电荷输运的全计数统计。作为能级失谐的函数,存在从在量子点中具有强超导关联的状态到在量子点上的邻近效应被抑制的状态的交叉。我们分析了当前的波动,这种交叉在散粒噪声制度。特别是,我们预测,全计数统计的变化,从泊松与电荷2e,典型的库珀对,泊松与电荷e,当超导邻近效应存在。因此,超导邻近效应的发生是由Fano因子从2减少到1所揭示的。
2011-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Full counting statistics of quantum dot resonance fluorescence
半导体量子点的电子能级和光学跃迁受固态环境内的动力学影响。特别地,由于附近的电荷陷阱或其他量子点而引起的波动电场经由斯塔克效应使跃迁频率偏移。环境动力学直接映射到共振激发下的荧光上,并减少了量子点作为光学量子计算中不可分辨光子源的前景。在这里,我们提出了一种基于光子计数统计的共振荧光波动的分析,它捕获了当地环境的基本时间平均电场波动。测量协议避免了对电环境的动态反馈和量子点的核自旋浴的动力学,由于其共振性质,并通过保持实验控制参数,如激发频率和外部场始终恒定。这里介绍的方法对实验要求不高。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall
Measuring current by counting electrons in a nanowire quantum dot
我们测量电流通过计数单电子隧穿通过InAs纳米线量子点。电荷检测器通过在纳米线附近制造量子点接触来实现。当考虑到探测器的有限带宽时,基于电子计数的结果与量子点电流的直接测量结果相比较好。探测单个电子的能力也为操纵和探测纳米线量子点中的单个自旋开辟了可能性。
2007-12-21 cond-mat.mes-hall
Full counting statistics for noninteracting fermions: Joint probability distributions
本文讨论了在t=0时相互连接并在以后相互分离的任意数目的初始分离子系统的非相互作用电子的全计数统计(FCS)中的联合概率分布。本文提出了一种求特征函数对数的首阶长时间贡献的简单方法,简化了以往的方法。发现了涉及散射矩阵的行列式的新的显式结果,并讨论了Y形结和连接到四个导线的点的两个导线的联合概率分布。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Photodarkening of blinking quantum dots is not governed by Auger recombination
从胶体半导体纳米晶体中观察到的间歇性光发射长期以来与俄歇复合辅助猝灭相关联。我们测试这一观点通过观察瞬态发射动力学的CdSe/CdS/ZnS半导体纳米晶体使用时间分辨光子计数。所观察到的衰变动力学的大小和强度的依赖性是不一致的,从俄歇过程的预期。此外,数据表明,在“关闭”状态下,量子点以三步过程循环:光激发,快速捕获和随后的缓慢非辐射衰变。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall
Counting Statistics in Multi-stable Systems
使用微观模型的随机输运通过一个单一的量子点,是修改的库仑相互作用的环境(弱耦合)量子点,我们得到的一般性质的全计数统计多稳定马尔可夫输运系统。我们研究了从多峰到宽单峰分布的时间交叉依赖于初始混合,长期渐近性和发散的累积量在大量的运输分支的限制。我们的研究结果表明,一个单一的共振能级的计数统计可以用来探测背景电荷配置。
2010-04-26 cond-mat.mes-hall
Resonance Fluorescence in Transport through Quantum Dots: Noise Properties
我们研究了嵌入声子池中并受到随时间变化的交流场照射的两能级量子点,并开发了一种方法,使我们能够同时提取电子隧穿和弛豫(通过声子发射)的完整计数统计数据事件及其相关性。我们发现,通过控制驱动场强度或偏置电压等外部参数,可以控制透射电子和发射声子的量子噪声。
2007-04-09 cond-mat.mes-hall
Symmetry in Full Counting Statistics, Fluctuation Theorem, and Relations among Nonlinear Transport Coefficients in the Presence of a Magnetic Field
研究了有限磁场作用下电子通过多端相互作用量子点的相干输运的全计数统计。微观可逆性导致了累积量生成函数的对称性,从而推广了量子输运背景下的涨落定理。利用这种对称性,我们推导出Onsager-Casimir关系的线性传输制度和非线性传输系数之间的普遍关系。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Orbital and spin Kondo effects in a double quantum dot
最近的实验,其中近藤效应已被观察到的双量子点结构中的第一次,我们研究电子输运通过一个系统,由两个超小的,电容耦合点具有大的能级间距和充电能量。由于强的点间库仑关联,近藤效应有两个可能的来源,自旋和轨道简并,它是最大的同时发生时。大量的可调参数允许近藤物理学的一系列操作-特别是,每个点中的近藤效应对另一个点的状态变化敏感。为了彻底考虑系统动力学,线性和非线性电导计算微扰和非微扰方法。此外,共振峰高度的温度依赖性进行评估的框架内的重整化群分析。
2000-07-28 cond-mat.mes-hall
Detection of variable tunneling rates in silicon quantum dots
量子点(QD)中的单电子隧穿的可靠检测对于使用这类设备进行量子信息处理是至关重要的。在这里,我们报告的电荷传感在简并磷掺杂硅量子点的电容耦合单电子隧穿器件由相同的材料制成的装置。除了准确计数的量子点中的隧穿事件,我们表明,这种架构可以操作,以揭示量子点的输运特性的不对称性。实际上,当QD偏压改变时,检测器响应中的栅极电压偏移的观察是可变隧穿速率的指示。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Interacting Electrons
为了充分描述与电子输运相关的噪声及其对固态量子信息系统的严重后果,发展了全计数统计理论。它解释了与纠缠的统计和效应相关的相关效应,但解释相互作用效应仍然是一项重要的任务。在这篇文章中,我们提出了两个例子:我们描述了电子输运通过量子点的强充电效应超越微扰理论的隧道,我们分析了电流波动的扩散相互作用导体。
2006-05-10 cond-mat.mes-hall
Resonance fluorescence in driven quantum dots: electron and photon correlations
研究了受驱动二能级量子点发射的电子和光子的计数统计。我们的技术也允许我们计算它们的相互关联。我们研究了不同的传输配置,通过调整的化学势之一的线索,发现电子和光子的波动可以通过调整AC和传输参数外部操纵。我们还提出了特殊的配置,其中电子-光子相关性是最大的,这意味着具有明确定义的能量的光子的自发发射由单电子隧穿调节。有趣的功能也得到了能量依赖的隧道。
2008-09-09 cond-mat.mes-hall
Quantum dots investigated with charge detection techniques
近年来,利用量子点接触电荷探测器探测量子点的电荷态,为量子点器件的研究开辟了一条令人兴奋的新途径。特别地,时间分辨电荷检测允许精确测量亚毫微微安培电流水平下的量子点散粒噪声,以及电流的完整计数统计。该技术可以应用于不同的材料系统,并为未来基于量子点的量子信息处理实现提供了希望。我们回顾了最近的实验采用这种电荷检测技术,包括个别电子的自干扰和反作用现象。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall
Signatures of critical full counting statistics in a quantum-dot chain
我们考虑电流散粒噪声和完整的计数统计在一个链的量子点,表现出连续的非平衡相变的函数的隧道耦合链与电极。使用的分析和数值方法相结合,我们建立了完整的计数统计是传统的远离相变,但成为,在一个明确的意义上,基本上是非高斯的临界线,其中电流波动的动态临界指数$z$控制。我们发现,签名的关键全计数统计坚持在有限长度的量子点链。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin-induced charge correlations in transport through interacting quantum dots with ferromagnetic leads
研究了单能级量子点与两个铁磁引线弱耦合时电子输运的全计数统计。库仑相互作用和有限的自旋极化的相互作用意味着自旋相关诱导的电荷相关,引起超泊松输运行为和两个自旋物种的电流的正交叉相关。在两个铁磁引线的情况下,我们分析了累积量对引线的极化方向之间的角度的非平凡依赖。我们发现发散的第二和更高的累积量的自旋极化接近团结。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Interference effects in the counting statistics of electron transfers through a double quantum dot
利用基于量子主方程的生成函数方法研究了量子干涉和库仑相互作用对电子穿过平行双量子点的计数统计的影响.的偏斜度和电子在点的平均停留时间被证明是最敏感的干扰和库仑耦合的量。连续的电子转移过程的联合概率显示由于干扰的特征时间振荡。的稳态波动定理,它预测的前向和后向传输事件的数量之间的普遍联系,甚至在库仑耦合和干扰的存在下举行。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall
Synchronized coherent charge oscillations in coupled double quantum dots
利用电子输运的全计数统计方法,研究了隧道耦合双量子点与金属导线的相干振荡。如果两个这样的系统通过库仑相互作用耦合,则纠缠系统总共有六个(而不是只有两个)振荡模式,其振荡频率依赖于相互作用。通过调整偏置电压,可以设计退相干,使得六种模式中只有一种模式被挑出来,在这六种模式中,两个双量子点中的电荷振荡在反相中变得同步。我们建议使用等待时间分布和$g^{(2)}$ -关联函数来检测公共频率和相位锁定。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise and full counting statistics of a Cooper pair splitter
从理论上研究了电子从超导体中发射到两个空间分离的量子点中,通过库珀对的分裂,并进一步收集到两个正常态电极中的噪声和全计数统计。在负偏压漏极和大的超导能隙下,库珀对分裂器的动力学可以用马尔可夫量子主方程描述。使用技术从全计数统计,我们评估的电流,它们的噪声功率谱,和功率功率的相关性在输出引线。电流的涨落可以归因于量子点之间通过超导体的库珀对分裂和弹性共隧穿之间的竞争。在一个政权,这些过程可以清楚地区分在互相关谱的峰值和下降出现在与弹性共隧穿和库珀对分裂,分别与特征频率。我们证实了这一解释,通过分析在时域中的电荷传输波动,特别是通过调查的$g^{(2)}$ -功能的输出电流。我们的工作确定了几个实验签名的基本运输过程中涉及的库珀对分裂,并提供了具体的手段来量化他们的相对强度。因此,我们的结果可能有助于指导和解释未来的实验电流波动的库珀对分裂。
2020-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hamiltonian approach to the charge transfer statistics of Kondo quantum dots contacted by a normal metal and a superconductor
我们分析了正常和超导导线或STM针尖接触的近藤制度的量子点的全计数统计(FCS)。为了描述近藤共振,我们使用一个有效的模型,量子点在近藤制度结合使用哈密顿方法计算的隧道接触的FCS。我们表明,弱耦合到超导电极的超导体间隙的情况下是大于近藤共振宽度可以很容易地处理和验证的方法,通过比较我们的理论预测与实验数据。这使我们能够对涉及超导体的设置中的噪声和互相关进行预测。我们发现,一个正的互相关是可能的情况下,超导体和两个正常的铅接触通过两个量子点在近藤制度。
2011-09-21 cond-mat.mes-hall
Electron spin tomography through counting statistics: a quantum trajectory approach
我们研究了量子点中电子自旋量子比特的动力学。量子位状态的测量是通过点的电荷电流来实现的。动力学的量子轨道方法,广泛应用于量子光学的框架中描述,我们表明,它可以成功地应用于凝聚态物理的问题。利用主方程动力学方法模拟电流通过量子点的随机隧穿过程,然后利用量子轨道提取电流的计数统计。我们展示了如何结合电子自旋共振(ESR)场,计数统计可以用于量子比特状态的量子态层析成像。此外,它示出了如何退相干和弛豫时间尺度可以估计计数统计的帮助下,在时域中。最后,我们讨论了一种不需要自旋极化引线的量子比特态的Single Shot测量装置。
2004-08-18 cond-mat.mes-hall
Full Counting Statistics of Generic Spin Entangler with Quantum Dot-Ferromagnet detectors
在纳米尺度传输中,空间分离的电子之间的纠缠是一个基本的性质,还有待实验证明。在这里,我们提出并分析了一般的自旋纠缠耦合到混合量子点-铁磁探测器系统的输运统计。我们表明,到达铁磁终端的电荷的完整分布提供了纠缠发射的粒子的自旋状态的完整信息。这提供了通过电流相关性进行自旋纠缠检测的手段,最佳测量策略取决于检测器点中的铁磁体极化和自旋翻转率的先验知识。该方案的例子是通过将其应用到Andreev和三点缠结。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Time-resolved charge detection in graphene quantum dots
我们提出了在石墨烯量子点的电子隧穿的实时检测测量。通过计算量子点上的单电子充电事件,详细研究了石墨烯收缩中的隧穿过程和局域态的作用。在低电荷检测器偏压的情况下,我们只看到隧穿速率中的单个时间依赖性过程,其可以使用铅中载流子的费米加宽能量分布来建模。我们发现一个非单调的依赖于门的隧道耦合归因于局域态的形成收缩。将检测器偏置增加到2 mV以上导致与电荷检测器电流在点上的反作用相关的点-引线转换速率的增加。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Optimal non-invasive measurement of Full Counting Statistics by a single qubit
介观器件中电荷传输的完整表征由全计数统计(FCS)$P_t(m)$提供,描述在时间$t$期间传输的电荷量$Q = me$。虽然许多系统已在理论上的特点是他们的FCS,分布函数$P_t(m)$或其时刻$\langle Q^n \rangle$的实验测量是罕见的,往往受到强烈的反作用。在这里,我们提出了一种策略的FCS的测量,更具体地说,其特征函数$χ(λ)$和时刻$\langle Q^n \rangle$,通过一组不同的耦合$λ_j$,$j = 1,\dots,k,\dots k+p$,$k = \lceil n/2 \rceil$,$p \geq 0$,介观导体的量子位。该计划涉及多个读数的拉姆齐序列在不同的耦合强度$λ_j$,我们发现这些耦合$λ_j$的最佳分布以及最佳分布$N_j$的$N = \sum N_j$测量之间的不同的耦合$λ_j$。我们确定的时刻$\langle Q^n \rangle$与$N$的投资资源的数量的精度缩放,并表明,标准的量子极限可以接近时,许多额外的耦合$p\gg 1$包括在测量计划。
2016-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian full counting statistics in quantum dot molecules
电子输运的全计数统计是一种强有力的诊断工具,用于探测量子输运的性质,而不仅仅是从平均电流或电导测量获得的结果。特别是量子点分子的非马尔可夫动力学在非平衡电子隧穿过程中起着重要的作用。因此,有必要了解量子点分子中的非马尔可夫全计数统计。本文研究了两种典型的量子点分子,即具有高量子相干性的串联耦合和侧耦合双量子点在一定参数范围内的非马尔可夫全计数统计.我们证明了非马尔可夫效应通过量子点分子系统的量子相干性表现出来,并对高量子相干量子点分子系统的全计数统计产生显著影响,这取决于量子点分子系统与源、漏电极的耦合.结果表明,在高量子相干量子点分子体系中,考虑非马尔可夫效应对电子输运全计数统计的影响,可以更好地理解电子在量子点分子中的输运.
2015-02-11 cond-mat.mes-hall
Shot noise in magnetic tunneling structures with two-level quantum dots
我们分析了磁隧道结中的散粒噪声,其中磁隧道结的磁电极上附着有一个二能级量子点。这些考虑仅限于某些输运通道在低温下受到抑制的情况。耦合的两个点的水平的电极被假定为通常是不同的,也自旋相关。为了计算散粒噪声,我们应用基于全计数统计的方法。该方法是用来占在磁性隧道结与有机障碍获得的实验数据。实验观察到的Fano因子对应于超泊松统计,并且还取决于电极的磁矩的相对取向。我们还计算了相应的自旋散粒噪声,这是与自旋电流的波动。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Climbing the Jaynes-Cummings ladder by photon counting
我们提出了一种新的方法来观察强耗散腔量子电动力学系统中Jaynes-Cummings非线性的直接实验证据,其中大损耗与强光-物质相互作用竞争。这是一个非常热门的问题,特别是对于微腔中的量子点,其中从Jaynes-Cummings阶梯的更高梯级的过渡仍有待明确证明。我们比较了系统的相干和非相干激发,发现失谐发射器的共振激发使得在目前可用的实验系统中可以明确地证明很少的光子量子非线性。
2011-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonrenewal statistics in transport through quantum dots
连续隧穿事件之间的等待时间的分布是表征介观系统中电流波动的一种已经建立的方法。在这里,我调查机制产生随后的等待时间在两个模型系统,一对电容耦合量子点和一个单级点连接到自旋极化的引线之间的相关性。等待时间的相关性示出了系统的内部动态的洞察力,例如,它们允许区分不同的机制的噪声增强。此外,相关性的存在打破了更新理论的有效性。这增加了电流波动统计的独立累积量的数量,从而提供了关于输运机制的额外信息来源。我还提出了一种方法来推断存在的等待时间的相关性的基础上,低阶电流关联函数。这种方法提供了一种方法来扩展的非更新电流波动的分析系统,单电子计数是不可行的实验。实验相关的研究结果也进行了讨论,例如重新分析以前的结果,在量子点的运输建议。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Doping state of multi-wall carbon nanotubes wires and quantum dots
采用强静电门控(液离子门控)方法,测定了多壁碳纳米管(MWNTs)中费米能级EF(相对于电中性点)的位置。E_F是负的(空穴掺杂),并且对于空气中的MWNT,E_F等于\approx ~ 0.3 eV。已经发现了水而不是氧是掺杂的主要来源的证据。因此,占据的1d模的数量M(不计算自旋)>2,即M \approx 10。这是支持单电子能级间距,推导出在低温下观察到的单电子充电效应(SET)。后者主要由共隧穿过程,因为我们观察到的近藤效应。这提供了证据,即高透射通道是存在于MWNTs在低温下,尽管在以前的实验中观察到的“无序”。
2002-01-04 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for counting-statistics in electron transport through quantum junctions
我们证明,通过量子系统中的结的电子的净数的概率分布服从稳态波动定理(FT),可以通过实验测试的电子穿过铅系统界面的全计数统计(FCS)。FCS的计算使用多体量子主方程(QME)结合刘维尔空间生成函数(GF)的形式主义。对于两个耦合量子点的模型,我们表明,FT成为有效的长装仓时间,并提供了有限时间的偏差估计。我们还表明,曼德尔(或法诺)参数与传入或传出的电子转移显示亚泊松(反聚束)统计。
2007-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Large-deviation analysis for counting statistics in mesoscopic transports
我们提出了一种有效的方法,基于一个数字条件的主方程,在介观输运的大偏差分析。除了传统的全计数统计研究,大偏差的方法编码完整的信息的典型轨迹和罕见的,在揭示一个连续变化的动力学阶段的轨迹空间。该方法说明了两个例子:(i)通过一个单一的量子点,我们揭示了在一般情况下的轨迹的不均匀分布,并找到一个特定的标度不变性点的轨迹统计;和(ii)通过一个双点的运输,我们发现一个动态的相变之间的库仑相关和量子干涉引起的两个不同的阶段。
2011-06-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Adiabatic pumping through a quantum dot in the Kondo regime: Exact results at the Toulouse limit
具有单个未成对电子的超小量子点的输运性质通常由非平衡Kondo模型建模,该模型描述了自旋1/2局域矩与两个非相互作用电子的交换相互作用。值得注意的是,该模型具有一个精确的解决方案时,调整到一个特殊的流形在其参数空间称为图卢兹限制。我们利用Toulouse极限精确地计算了近藤区的自旋流。在没有潜在的散射和电压偏置,瞬时充电电流严格为零的通用近藤模型。然而,在有限磁场的存在下,非零自旋电流可以被泵送通过系统,只要自旋不对称地耦合到两个引线。因此,通过近藤杂质的隧穿提供了产生纯自旋电流的自然机制。我们表明,特别是,人们可以设计泵浦周期沿每个周期的平均自旋泵浦是接近等于$\hbar$。通过类比Brouwer的非相互作用的两个驱动参数的系统的公式,泵浦的自旋电流表示为散射矩阵的几何性质。然而,相关的%Alex:我在上面的句子中用几何散射矩阵替换了拓扑散射矩阵,它进入了公式,属于出现在图卢兹极限的马约拉纳费米子,而不是携带电流的物理电子。这些结果是通过结合非平衡Keldysh格林函数技术与系统的梯度展开,明确暴露的小参数控制的绝热极限。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge conservation breaking within generalized master equation description of electronic transport through dissipative double quantum dots
我们报告了在一个模型研究中观察到的电荷守恒破缺现象,该模型研究了通过一个耗散双量子点输运的电子电流噪声。在高偏压极限下,研究了双量子点与两个电子引线耦合时的电流噪声,在弱耦合极限下,研究了耗散热浴中的电流噪声。我们的计算是基于一个马尔可夫广义主方程的解决方案。在系统内计算的电流噪声的零频率分量,即,在两点之间,通过量子回归定理显示出非物理的负值。另一方面,通过计数变量方法计算的点和引线之间的电流的电流噪声没有显示出异常,似乎物理上是合理的。我们探讨了两种名义上等同的方法之间的这种差异的起源,并表明它源于两种类型的浴的同时存在,即,电子导线和耗散玻色子浴。这一发现提出了有趣的问题,有关理论的概念基础描述多浴开放量子系统广泛遇到的纳米科学。
2009-02-13 cond-mat.mes-hall
Tunable dynamical channel blockade in double-dot Aharonov-Bohm interferometers
我们研究了电子通过Aharonov-Bohm干涉仪的输运,干涉仪中的两个臂中嵌入了单能级量子点。在散粒噪声制度的完整的计数统计计算到第一阶的隧道耦合强度。点中的干扰和充电能量的相互作用导致动态通道阻塞,其可通过穿透Aharonov-Bohm环的磁通量来调谐。当Aharonov-Bohm通量接近通量量子的整数倍时,我们发现了具有发散的二阶和高阶累积量的超泊松行为。
2009-04-28 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of transport through Coulomb blockade nanostructures: High-order cumulants and non-Markovian effects
最近的实验进展使得有可能实时检测单电子隧穿通过库仑阻塞纳米结构,从而允许精确测量转移电荷的数量的统计分布,即所谓的全计数统计。这些实验的进展要求一个坚实的理论平台,同样准确的计算分布函数及其累积量。在这里,我们开发了一个通用的框架,用于计算零频率电流累积量的任意订单通过纳米结构的强库仑相互作用的运输。我们的递归方法可以处理系统的许多国家以及非马尔可夫动态。我们说明了我们的方法与当前的实验相关性的三个例子:通过一个两级量子点,通过动态Franck-Condon封锁的纳米机电系统的运输聚束运输,并通过相干耦合的量子点嵌入在耗散环境中的运输。我们讨论高阶累积量的性质以及与非马尔可夫动力学相关的可能的微妙之处。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Spin orbit coupling at the level of a single electron
我们利用电子计数技术来区分自旋守恒的快速隧穿过程和一个较慢的过程,涉及自旋翻转的AlGaAs/GaAs基双量子点。通过研究两个点的点间隧道耦合的速率的依赖关系,我们发现,多达4%的隧穿事件发生自旋翻转相关的自旋轨道耦合在GaAs中。我们的测量在分辨隧穿事件是否伴随自旋翻转发生方面具有99%的保真度。
2015-12-16 cond-mat.mes-hall
Entanglement between quasiparticles in superconducting islands mediated by a single spin
本文提出并证明通过将量子点自旋对称耦合到两个超小超导岛,可实现自旋的过度屏蔽,使两个相距微米的准粒子形成铁磁关联,为固态中可控的大规模量子纠缠开辟新途径。
2023-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultra-Sensitive Hot-Electron Nanobolometers for Terahertz Astrophysics
早期宇宙背景光谱成像要求星载太赫兹探测器的灵敏度比现有的辐射热计高2-3个数量级。为了在不牺牲操作速度的情况下实现这种灵敏度,新型检测器设计应该将传感器的超小热容量与其独特的热隔离相结合。纳米尺度下热传输的量子效应极大地限制了传统膜支撑测辐射热计的进一步改进。在这里,我们展示了一种创新的方法,通过开发超导热电子纳米测辐射计,其中的电子被冷却,只有由于弱的电子-声子相互作用。在T<0.1K时,这些纳米器件中的电子-声子热导变得小于热导量子的百分之一。热电子纳米测辐射计,足够灵敏的记录单个太赫兹光子,是非常有前途的亚毫米天文学和其他应用的基础上量子量热法和光子计数。
2007-10-29 astro-ph cond-mat.mes-hall cond-mat.other