Correlated few-particle states in artificial bipolar molecule
我们研究了由两个垂直耦合的量子点组成的双极人工分子的基态和激发态，其中两个量子点含有不同类型的载流子--电子和空穴--处于平衡状态。基于精确对角化的方法被使用，并揭示了一个复杂的模式的基态角动量切换和近似的单粒子水平的重排作为点间耦合强度的函数。
2002-03-22 cond-mat.mes-hall
Vibronic spectroscopy of an artificial molecule
利用先进的制造技术，可以制造具有离散能级的纳米级电子结构。这种结构被称为人造原子，因为它与真正的原子相似。这种原子的例子是半导体异质结构中的量子点和约瑟夫森结量子位。也有可能让人造原子相互作用。这是一个人造分子，因为它的电子态与分子中的电子态相似。在这封信中，我们提出了一种不同类型的人工分子，除了电子状态，还包括在一个双原子分子的核振动模拟。一些早期的实验可以使用这种类比来解释，包括耦合到振荡器的量子位和由强场驱动的量子位。在我们的例子中，分子的电子态由约瑟夫森结量子比特表示，核分离对应于包含量子比特和LC振荡器的回路中的磁通量。我们探测电子振动跃迁，其中电子和振动状态同时改变，并发现它们类似于真正的分子。振动跃迁可以用于振荡器的边带冷却，我们看到阻尼高达10阶边带。
2008-05-12 cond-mat.mes-hall
Coulomb mediated hybridization of excitons in artificial molecules
我们报道了一种光学活性的人工量子点分子中激子态的库仑介导杂化。通过探测作为沿分子轴施加的静态电场的函数的人工分子的光学响应，我们观察到意外避免的能级交叉，不产生从占主导地位的单粒子隧道耦合。我们确定了一个新的少粒子耦合机制源于不同的中性激子态之间的库仑相互作用。这样的库仑共振杂化激子波函数在四个不同的电子和空穴单粒子轨道。考虑到一个现实的量子点的几何形状与微观8带$k \cdot p$计算的实验观察比较显示出良好的一致性，并揭示了库仑共振产生的对称性破缺的人工分子。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Observation of Giant Orbital Magnetic Moments and Paramagnetic Shift in Artificial Relativistic Atoms and Molecules
该研究用扫描隧道显微镜构建石墨烯单量子点和耦合量子点作为人工相对论性原子与分子，观测到巨轨道塞曼劈裂、轨道磁矩、阿哈罗诺夫-玻姆振荡和强范弗莱克顺磁位移，为新型磁场传感提供基础。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin-blockade spectroscopy of a two-level artificial molecule
库仑和自旋阻断光谱研究已进行了静电定义的“人工分子”连接到自旋极化的铅。首先，通过将两个组成原子放置在能级谱的特定位置，分子被有效地简化为两能级系统。电导的自旋敏感性使我们能够确定二能级分子的电子自旋态。此外，我们还发现，磁场会引起两个原子之间的隧道耦合的变化。该装置的横向性质被唤起来解释这种行为。
2003-05-29 cond-mat.mes-hall
Two electrons in a strongly coupled double quantum dot: from an artificial helium atom to a hydrogen molecule
我们研究了双电子量子点中分子态的形成随势垒的变化。势垒势的增加驱动双电子系统从人工氦原子到人工氢分子。为了研究这种强耦合制度，我们引入变分波函数，精确地描述两个电子在一个单一的点，然后研究它们的混合诱导的障碍。分析了单重态-三重态带隙随势垒和外加磁场的变化规律。
2005-08-28 cond-mat.mes-hall
High-finesse optical quantum gates for electron spins in artificial molecules
提出了一种杂质半导体双量子点分子作为量子比特的实现。量子信息被编码在电子自旋中，从而受益于较长的相关退相干时间;分子结构的增强的灵活性允许将自旋自由度映射到轨道自由度上，反之亦然，并通过受激拉曼绝热通道打开了高精细度（有条件和无条件）量子门的可能性。
2003-04-11 cond-mat.mes-hall
Efficiently tunable photon emission from an optically driven artificial molecule
在本工作中，我们研究了在单色电磁场驱动下，双量子点在共振隧穿和声子耗散过程中的发射特性。我们发现这两种情况下，有和没有声子，其比较允许确定耗散效应的发射光谱。所获得的结果的基础上，我们提出了有效的控制的共振荧光的人工分子，适合于光电应用。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiple Silicon Atom Artificial Molecules
我们提出了在氢终止的Si（100）表面上的悬挂键链的线性合奏，图案化的表面晶格所允许的最接近的间隔排列。局域态密度图在空间上延伸的电压范围内的紧密耦合的实体揭示了丰富的能量和空间变化的电子状态。这些人造分子表现出由组成原子的共价相互作用产生的集体电子状态。悬挂键链结构的一个明显的静电扰动是由负悬挂键的紧密放置引起的。这样引起的电子变化被完全消除了，矛盾的是，通过添加第二个悬挂键。
2016-07-20 cond-mat.mes-hall
Shot noise spectrum of artificial Single Molecule Magnets: measuring spin-relaxation times via the Dicke effect
本文从理论上研究了基于CdTe量子点的人工单分子磁体中的散粒噪声散粒噪声。锰孔交换各向异性的噪音，如超泊松行为，导致深刻的后果。我们报告了一种新的效果，类似于量子光学中的迪克效应，它允许使用频率分辨的散粒噪声测量分别提取空穴和Mn自旋弛豫时间。我们希望我们的发现可能与其他S> 12系统中的实验有进一步的相关性，包括通过Mn（12）分子的输运和磁性原子的STM光谱。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
A fluxonium-based artificial molecule with a tunable magnetic moment
工程量子系统使我们能够观察到自然界中不容易获得的现象。超导电路的乐高性质使它们特别适合于构建和耦合人造原子。在这里，我们介绍了一个人工分子，由两个强耦合的磁通鎓原子，它具有可调的磁矩。使用施加的外部通量，可以在两种状态之间调节分子：一种是基态-激发态流形具有磁偶极矩，另一种是基态-激发态流形仅具有磁四极矩。通过改变外加磁通，我们发现分子的相干性受到局部磁通噪声的限制。工程和控制人造分子的能力为构建更复杂的保护量子位和量子模拟电路铺平了道路。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Charge Sensing of an Artificial H2+ Molecule
报道了电荷态可控和隧道耦合可调的横向双量子点的电荷探测研究。利用积分静电计，通过测量单电子在双点（人工H2+分子）中的平均占有率，表征了单电子在双点（人工H2+分子）中的平衡态。我们提出了一个模型，其中的分子和传感器之间的静电耦合被明确考虑。从测量中，我们提取的孤立电子的温度和隧道耦合能量。在我们的器件中，这种耦合可以在0到60微电子伏之间调谐。
2005-07-29 cond-mat.mes-hall
Optimal generation of indistinguishable photons from non-identical artificial molecules
我们从理论上表明，几乎无法区分的光子可以产生与不相同的基于光子的源。虚拟拉曼跃迁的使用和外部驱动场的优化增加了对meV能量范围的光谱不均匀性的容限。在光子产生过程中，在光子不可逆性和效率之间出现权衡。线性（二次）的符合概率内的洪-欧-曼德尔设置被发现相对于在半导体源的退相（弛豫）率。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall
Coherent control of artificial molecules using an Aharonov-Bohm magnetic flux
通过直接耦合两个量子点，在实验中实现了人工分子的成键和反键态。在两个相邻量子点之间没有直接耦合的情况下，通过改变双量子点Aharonov-Bohm（AB）干涉仪的光通量，可以实现从对称态到反对称态的连续跃迁.我们明确提出的通量依赖的分子态形成的实时过程。与具有$2π$周期的传输电流相反，DQD分子的量子态在AB通量中具有$4π$周期。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Competing mechanisms for singlet-triplet transition in artificial molecules
通过精确对角化库仑相互作用，研究了垂直耦合量子点中磁场诱导的两电子单重态/三重态跃迁。我们确定不同的机制发生在过渡，涉及面内相关性或本地化在相反的点，这取决于场的方向。因此，自旋和轨道自由度都可以通过场强和方向来操纵。确定了实际器件的相图。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall
Theory of a two-level artificial molecule in laterally coupled quantum Hall droplets
提出了填充因子为$ν=2$的电子数为（N1，N2）的横向耦合量子霍尔液滴理论.我们发现每个液滴的边缘态是隧道耦合的，形成一个二能级人工分子。通过用一个电子填充边缘状态，每个边缘状态形成两个电子分子。采用组态相互作用方法（CI）结合非限制性Hartree-Fock（URHF）基，预测了有效双电子分子的单重态-三重态跃迁随磁场、电子数和束缚势的变化.除了涉及边缘态的2电子分子的单重态-三重态跃迁之外，对于$(N1 \geq 5, N2 \geq 5)$，还存在涉及电子向各个点的中心转移的三重态跃迁。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bound state in the continuum and spin filter in artificial molecules
本文研究了量子点分子与铅原子耦合时连续介质中束缚态的形成。基于连续介质中束缚态的组合和Fano效应，我们提出了一种新的自旋相关偏振器的设计。利用磁场提升量子点中载流子的自旋简并度，该系统可用作自旋极化器件。详细分析了自旋相关电导和自旋极化随外加磁场和栅电压的变化关系。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall
Optically induced coherence effects in `artificial atoms and molecules'
使用主方程的方法在“人造原子和分子”的相干和非相干动力学的描述，我们提出了一个理论分析的情况下，强激光场导致明显的载流子态的重正化。这种增强的光-物质相互作用允许固态实现迄今为止只能在原子系统中观察到的效应。两个典型的例子将被提出：首先，我们将展示如何利用两个强激光脉冲在耦合的量子点中实现载流子态的稳健和高保真的布居转移;其次，我们将讨论在非均匀加宽的量子点样品中观察自诱导透明的可能性，这种现象是强激光脉冲传播而不会遭受重大损失。
2002-04-22 cond-mat.mes-hall
Persistent Current in an Artificial Quantum Dot Molecule
利用广义Mott-Hubbard哈密顿量中的精确对角化技术，预言了相干二维半导体量子点阵列在外加磁通量作用下基态持续电流的存在.计算的持续电流，这是由于基态能量对外磁通的非平凡依赖性，存在于孤立阵列中，没有任何周期性的边界条件。计算出的持续电流的相互作用和无序的敏感性，以反映在二维系统中的各种Anderson-Mott-Hubbard量子相变的错综复杂。
1996-10-30 cond-mat.mes-hall
Artificially constructed plasmaron and plasmon-exciton molecule in 2D-metals
在量子化磁场中的二维电子系统中，利用共振光激发产生了具有空前长寿命的暗激子宏观非平衡系综。奇异的三粒子和四粒子态，等离子体子和等离子激元分子，通过集体等离子体振荡与周围的电子耦合的工程。等离子体激子和等离子体激子分子是非平衡系统复合谱中的新特征。二维霍尔绝缘体中的磁等离子体子和磁激子。
2016-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Optically Probing Spin and Charge Interactions in an Tunable Artificial Molecule
我们光学探测和电气控制一个单一的人工分子含有明确定义的电子数量。电荷和自旋相关的量子点间耦合的光学探测通过添加一个单一的电子空穴对和检测从带负电荷的激子状态的发射。库仑和泡利封锁效应直接观察和杂交和静电荷能独立测量。证实点间量子耦合主要由电子隧穿介导。我们的结果与计算结果非常吻合，计算结果提供了量子点分子中负激子和少电子态的完整图像。
2006-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electrotunable artificial molecules based on van der Waals heterostructures
量子限制使得探测和操纵单电子电荷和自旋态成为可能。最近对二维（2D）材料的关注引起了人们对量子器件可能应用的极大兴趣，包括检测和操纵单电子充电行为或自旋和谷自由度。然而，由可调双量子点分子组成的最流行的模型系统仍然非常难以在这些材料中实现。我们表明，人工分子可以可逆地形成在原子薄的二硫化钼夹在六方氮化硼，每个人工原子分别由静电门控。在不同制度的耦合能量的提取值指示单电子输运行为，与量子点之间的耦合强度单调调谐。此外，在低密度区，我们观察到的电导随磁场的降低，这表明观察到的库仑阻塞弱反局域化。我们的实验首次证明了在门控MoS 2范德华异质结中实现人工量子点分子，这可用于研究自旋谷物理。与大规模生产，栅极可控性，电子-空穴双极性以及2D材料家族中新的量子自由度的兼容性为量子电子学及其应用开辟了新的可能性。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall
Spin-Spin Interaction In Artificial Molecules With In-Plane Magnetic Field
从理论上研究了垂直耦合量子点中两电子自旋-自旋相互作用随磁场与生长轴夹角的变化规律。我们的数值方法是基于一个真实的空间描述的单粒子状态在现实的样品和精确对角化的载流子-载流子库仑相互作用。特别是，面内场分量对隧穿的影响，因此，自旋-自旋相互作用将被讨论;作为场强度和方向的函数的单线态-三线态相图被绘制。
2004-05-10 cond-mat.mes-hall
Coherent Resonant Tunneling Through an Artificial Molecule
利用扩展的哈伯德模型研究了非均匀磁场中人工量子点分子的相干共振隧穿。计算了量子点阵列的多端电导和嵌入Aharanov-Bohm环中的量子点分子的持续电流。电导和持续电流的情况下，一个双量子点和数值计算的情况下，使用多终端Breit-Wigner型公式，它允许明确列入非弹性过程的较大的阵列。对持续电流的共隧穿修正也进行了研究，结果表明，持续电流的共振符号可以用来确定人工分子基态和低激发态的自旋量子数。发现非均匀磁场强烈地抑制了系统自旋密度波基态的钉扎导致的输运，并且预测巨磁阻是由均匀外部磁场诱导的铁磁转变引起的。
1998-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kondo tunneling through real and artificial molecules
当铈茂分子被化学吸附在金属基底上，或不对称的双量子点与巡游电子杂化时，其单重基态与低激发三重态发生交叉，导致受限团簇中单重态-三重态分裂的Zhang-Rice机制与近藤效应（伴随着库仑阻塞限制下的量子点隧穿）之间的竞争.暴露了在低三重态/单重态激发存在下的欠屏蔽S=1近藤杂质的丰富物理性质。的磁化率和电导的估计。
2000-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classical electrons in laterally coupled diatomic 2D artificial molecule
计算了有限个（$N = 2 - 20$）横向受限于二维两极小势中的点电荷（经典电子）的结构性质，它是极小点之间距离（$d$）的函数.粒子被相同的抛物势约束，并通过库仑势相互排斥。讨论了基态和亚稳态电子组态。在零距离处，再现了以前的其他计算和实验结果。对于$N = 6, 8, 11, 16, 17, 18, 19$，观察到从一种构型到另一种构型的不连续转变作为$d$的函数。
2002-01-03 cond-mat.mes-hall
Correlation and symmetry effects in transport through an artificial molecule
考虑到串联连接的点通常不同的情况，计算了人造双原子分子的光谱权重和电流-电压特性。光谱权重使我们能够理解相关性的影响，它们与运输的选择规则的联系，以及激发态在这些耦合双点系统（DDS）的实验电导谱中的作用。一个扩展的哈伯德哈密顿与不同的点间隧穿强度被用作一个模型，将量子限制在DDS，点间隧穿以及内和点间库仑相互作用。我们发现，点间隧穿值在很大程度上决定所产生的本征态和相应的光谱权重。状态相关性的细节强烈抑制了大多数可能的传导通道，从而产生了通过分子的电导的有效选择规则。大多数国家被认为是微不足道的贡献，总电流有限的偏见。我们还发现结构的对称性反映在I-V特性中，并且与实验定性一致。
1998-09-16 cond-mat.mes-hall
Nonlinear cotunneling through an artificial molecule
我们研究了电子输运通过两个横向量子点串联耦合的系统。我们考虑的情况下，弱耦合的铅和偏置点的库仑阻塞。经过广义Schriffi-Wolf变换，通过这个系统的cotunneling描述使用的方法从最低阶微扰理论。我们研究系统的任意偏置电压低于库仑能量。我们观察到一个丰富的，非单调的行为的静态电流取决于内部的自由度。特别是，事实证明，在固定的传输电压，通过系统的电流是最大的弱到中间点间耦合。
2003-05-05 cond-mat.mes-hall
Few-electron liquid and solid phases in artificial molecules at high magnetic field
耦合的半导体量子点形成人造分子，其中控制相互作用的基态的相关能量尺度可以容易地调节。通过施加外部磁场，可以将系统从弱关联状态驱动到强关联状态，最终电子以有序的方式定位在空间中，这让人想起二维维格纳晶体。通过分析完全相互作用哈密顿量的组态相互作用解得到的角关联函数，我们探索了这种“维格纳分子”的相图。重点是隧道效应在稳定不同基态中的作用。
2002-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mn-doped II-VI quantum dots: artificial molecular magnets
人工原子的概念依赖于一个接一个地改变半导体量子点中载流子数量的能力，以及由此导致的电子结构的变化。具有过渡金属原子的有机分子具有净磁矩并显示滞后行为，被称为单分子磁体（SMM）。碲化镉量子点的制造化学掺杂有控制数量的锰原子和一些载体控制电或光铺平了道路，走向一个新的概念，纳米磁性：人工单分子磁体。在这里，我们研究了Mn掺杂的CdTe量子点的不同电荷状态的磁性，并显示在何种程度上他们表现得像一个单分子磁体。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall
Slow relaxation in a one-dimensional rational assembly of antiferromagnetically-coupled [Mn4] single-molecule-magnets
合成了四个具有双立方核的Mn Ⅲ/Mn Ⅱ四核配合物。直流磁测量表明，Mn ~（2+）-Mn ~（3+）和Mn ~（3+）-Mn ~（3+）的磁相互作用都是铁磁性的，Mn ~（4+）的S = 9基态。此外，这些复合物是单分子磁体（SMM），清楚地显示出热激活和基态隧穿机制。[Mn 4]核几何结构的轻微变化导致第四样品中的S = 1基态。在相同的合成条件下，得到了[Mn 4]单元的一维组装体，随后加入NaN 3。双椅状N3-桥将相同的[Mn 4]单元连接成链状排列。该材料表现为S = 9四聚体弱反铁磁耦合的伊辛组装。在低温下首次在反铁磁链中观察到磁化强度的缓慢弛豫，随后在47 K和tau_0 = 7 x10 ^-11 s的条件下观察到激活行为。这种原始的热激活弛豫过程的观察是由有限尺寸效应引起的，特别是奇数单元段中的自旋的非补偿。推广了反铁磁耦合伊辛自旋多分散有限段动力学性质的已知理论，估算了特征能隙的理论表达式，并与实验值进行了比较.
2005-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hybridized defects in solid-state materials as artificial molecules
二维材料可以以接近原子尺度的结构精度制作，从而实现量子设计缺陷。这些缺陷通常被描述为人造原子，并且正在出现可光学寻址的自旋量子比特。然而，在晶格存在的情况下，这种人造原子彼此之间的相互作用和耦合是显着未被探索的。在这里，我们提出了人工分子在固体中的形成，在量子光电材料的控制中引入了新的自由度。具体而言，在单层六方氮化硼作为我们的模型系统中，我们观察到配置和距离相关的解离曲线和杂化带隙内的缺陷轨道成键和反键轨道，分裂能量范围从$\sim$ 10毫电子伏到近1电子伏特。我们计算了$cis$和$trans$面外缺陷对CH $_\textrm{B}$ -CH $_\textrm{B}$与面内缺陷对C $_\textrm{B}$ -C $_\textrm{B}$的相互作用，发现面内缺陷对比面外缺陷对的相互作用更强.我们通过改变C $_\textrm{B}$和C $_\textrm{B}$ V $_\textrm{N}$的V $_\textrm{N}$之间的距离来证明这种化学自由度的应用，并观察从可见光到近红外光谱带的预测峰值吸收波长的变化。我们设想利用缺陷复合物的这种化学自由度来精确地控制和调整缺陷性质，从而为量子信息科学设计鲁棒的量子存储器和量子发射器。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Butterfly Hysteresis and Slow Relaxation of the Magnetization in (Et4N)3Fe2F9: Manifestations of a Single-Molecule Magnet
当磁场平行于三重轴时，（Et_4N）_3Fe_2F_9在低于5 K的温度下表现出蝴蝶形的磁滞现象，在分钟的时间尺度内表现出非常缓慢的磁化弛豫.这归因于[Fe 2 F 9]^{3-}的S=5二聚体基态和负轴向各向异性产生的能垒Δ =2.40 K。弛豫部分通过热辅助量子隧穿发生。单分子磁体的这些特征在与势垒高度相当的温度下是可观察到的，这是由于自旋系统和声子之间的能量交换效率极低。蝴蝶形状的滞后现象是由声子雪崩效应引起的。
2002-04-20 cond-mat.mes-hall
Type-II InAs/GaAsSb/GaAs quantum dots as artificial quantum dot molecules
本研究理论分析两种不同盖层结构的II型GaAsSb盖层InAs量子点，发现其空穴态类似量子点分子态，测得双空穴劈裂能，并提出增强磁场调谐劈裂能范围的方法。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Charge occupancy of two interacting electrons on artificial molecules - exact results
我们提出了精确的解决方案，两个相互作用的电子在一个人工原子和人工分子由一个和两个（单能级）量子点连接的理想导线。具体而言，我们计算的点上的累积电荷作为栅极电压的函数，为各种强度的电子-电子相互作用和杂交点和（一维）的引线之间。随着（负）栅极电压的增加，在双电子基态中累积的电荷以从0到1然后到2的渐进步骤增加。值0表示“绝缘”状态，其中两个电子都被束缚到杂质上的浅态。值1对应于“金属”，其中一个电子位于点上，另一个电子延伸到引线上。2的值对应于另一个“绝缘体”，两个电子都强烈局域化。对于单点，“金属”区的宽度随着电子-电子相互作用的强度而发散，但是对于双点，“金属”区的宽度仍然非常窄。这些结果与简单的库仑阻塞图进行了对比。
2000-05-15 cond-mat.mes-hall
Origins of Slow Magnetic Relaxation in Single-Molecule Magnets
指数律和幂律温度依赖性被广泛用于拟合单分子磁体的磁弛豫时间的实验数据。我们推导出一个理论来说明这些规则是如何从底层的弛豫机制中产生的，并阐明了它们发生的条件。该理论解决了在最近的实验中发现的低于预期的奥巴赫势垒的难题，并将其解释为伪装的拉曼过程的结果。我们的结果强调了降低基态对之间的直接隧穿速率的重要性，从而实现磁性分子的长时间相干。为此，大的自旋和小的横向磁各向异性可以降低跃迁算符的幅度，并且刚性配体可以削弱自旋-声子耦合，因为它们提高振动模式的能量并且更好地屏蔽声学声子。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mapping electron delocalization by charge transport spectroscopy in an artificial molecule
在这封信中，我们提出了一个实验实现的量子力学教科书的例子，两个相互作用的电子量子态杂交形成一个分子状态。在我们的具体实现中，量子态本身被制造成分子（碳纳米管）中的量子点。对于两个量子态之间足够的量子力学相互作用（隧道耦合），分子波函数是两个孤立（点）波函数的叠加。结果，电子变得离域，形成共价键。在这项工作中，我们表明，电输运可以作为一个敏感的探针来测量作为门电压的函数的叠加态中的两个组件的相对重量。对于碳纳米管双量子点领域，这一发现代表了迈向量子态工程的又一步。
2007-05-27 cond-mat.mes-hall
Artificial polariton molecules
我们表明，在半导体器件中制造的几何耦合极化激元凝聚体是通用的系统，能够模拟具有给定特性的分子。特别是，我们认为振荡和固定的对称和不对称状态的极化激元二聚体，三聚体，和四分之一和他们的光度在实空间和傅立叶空间。振荡态的谱权与离散的谱线相关联。它们的数量和分离可以通过改变凝聚体的数量和几何形状来控制，这反映在耦合强度上。我们还表明，不对称的固定状态结合在一个系统中的离散和连续的自由度。连续的自由度由相位表示，而离散的自由度由密度不对称性给出。我们的工作为设计具有一系列按需制造的特性的可控人工分子铺平了道路。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Multiple quantum phases in artificial double-dot molecules
我们研究耦合半导体量子点理论通过广义哈伯德方法，其中点内和点间的库仑相关，以及隧道效应描述的基础上现实的电子波函数。我们发现，垂直耦合双点的基态配置经历非平凡的量子跃迁作为点间距离d的函数，在中间值的d，我们预测一个新的阶段，应该是观察到的另外的光谱和磁化强度的变化。
1999-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamic response of artificial bipolar molecules
我们计算了两个垂直耦合的圆形量子点的平衡性质和动力学响应的粒子的不同的电荷符号，即电子和空穴。得到了平衡态密度分布，并用于计算磁等离子体激发的频率和振子强度。我们发现一个强大的耦合模式之间的来源于中心的质量模式的个别点，导致一个明显的振荡器强度转移从“声学”的“光学”分支的anticrossing。此外，由于广义Kohn定理的打破了一些其他的质心模式被激发的振子强度，但是，相当弱。
2002-03-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous magnetotransport through reflection-symmetric artificial molecules
我们计算磁输运振荡电流通过一个三重量子点分子，占高次谐波（具有通量周期h/ne，与n的整数）。对于反射对称的三重量子点，我们发现奇数阶谐波比偶数阶谐波占优势。这是相反的行为理论上预测由于“暗态”本地化，但已观察到在最近的实验[L。Gaudreau等人，Phys. Rev. B，80，075415（2009）]，尽管在可能不表现出反射对称性的三点中。这一特征来自于一个更一般的结果：在弱耦合极限下，我们发现对于任意反射对称的Aharonov-Bohm网络，电流是通量无关的。我们进一步表明，这些影响是可观察到的纳米系统，即使在典型的失相源的存在下。
2013-02-25 cond-mat.mes-hall
Persistence of slow dynamics in Tb(OETAP)$_2$ single molecule magnets embedded in conducting polymers
利用μ子自旋共振（$μ$ SR）研究了Tb（OETAP）$_2$单离子磁体在体材料中以及嵌入PEDOT：PSS聚合物导体中的自旋动力学.特征自旋波动时间的特征在于高温激活的趋势，在320 K左右的能量势垒，并通过低温隧穿制度。当单离子磁体嵌入到聚合物中时，即使在低温下，能垒也仅略微降低，并且波动时间保持在相同的数量级。这一发现表明，这些单分子磁体保留了它们的特性，如果与导电聚合物的特性相结合，则会产生对有机自旋电子学具有潜在兴趣的混合材料。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excited State Quantum Couplings and Optical Switching of an Artificial Molecule
我们光学探测光谱的基态和激发态跃迁的个人，电调谐自组装量子点分子。光电流吸收测量结果表明，空间直接中性激子跃迁的上部和下部点的能量分离只有2毫电子伏。激发态跃迁~8-16 meV到更高的能量表现出明显的反交叉的电场是由于形成的杂化电子态调谐。我们发现所观察到的激发态跃迁发生在这些杂化电子态和上部点的不同空穴态之间。用两个激光场同时泵浦两个不同的激发态，我们证明了一个强的（88%的开关对比度）激光诱导的光学响应的切换。结果代表了一个电调谐，离散耦合量子系统的条件光学响应。
2011-06-24 cond-mat.mes-hall
Kondo physics in artificial molecules
制造技术的最新进展使得能够构建具有相当丰富的内部结构的纳米物体，例如双量子点或三量子点，然后可以将其视为人造分子。研究这种人造（以及自然）分子中的近藤效应的主要新成分是纳米物体的内部对称性，这被证明在有效交换哈密顿量的构建中起着至关重要的作用。这种内部对称性结合了连续的自旋对称性SU（2）和离散的点对称性（例如双点的镜面反射或等边三角形点的离散$C_{3v}$旋转）。当这些人工分子附着在金属导线上时，出现在有效交换哈密顿量中的点算符集合产生一个群，该群被称为系统点导线[主要是SO（n）或SU（n）]的动力学对称群，并且相关的群参数（例如$n$的值）可以通过实验来控制。在这篇简短的评论中，我们澄清和扩展了这些概念，并讨论了一些具体的例子。特别是我们集中在链几何和环几何之间的差异。当一个垂直的磁场被施加在环几何中时，它的规范对称性U（1）与点的自旋和轨道动力学相互作用。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Artificial atoms, Wigner molecules, and emergent Kagome lattice in semiconductor moiré superlattices
提出研究莫尔量子物质的理论框架，精确处理莫尔原子内相互作用，发现在填充因子$n=3$时形成维格纳分子并构成涌现的笼目晶格，揭示了动能与相互作用能的普适长度尺度交织产生的丰富相图。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering symmetry-selective couplings of a superconducting artificial molecule to microwave waveguides
将结构化量子发射体的衰变率调整到它们的环境中为非线性量子光学、集体现象和量子通信开辟了新的途径。在这里，我们展示了一种新的人工分子之间的耦合方案，包括两个相同的，强耦合transmon量子比特，和两个微波波导。在我们的方案中，耦合被设计成使得相对于置换算子具有相同（相反）对称性的状态之间的转换主要耦合到一个（另一个）波导。基于耦合的选择性，量化的耦合强度的比率，超过了30倍的波导在我们的设备。此外，我们实现了一个双光子拉曼过程中同时驱动两个波导激活，并表明它可以用来相干耦合不同对称性的单激发流形的分子状态。使用该过程，我们实现了由分子介导的波导频率转换，效率约为95%。最后，我们表明，这种耦合安排使得它可以直接产生空间分离的贝尔态传播的波导。我们设想进一步的应用量子热力学，微波光电探测，光子光子门。
2022-02-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling and Electric-Field Effects on Electron-Hole Localization in Artificial Molecules
从理论上研究了两个垂直耦合量子点中激子基态的斯塔克位移随量子点间距的变化。耦合示出，以提高线性光学性质，包括能量和振子强度，以及激子极化率的调谐。使这些性质最大化的耦合制度是由单粒子隧穿效应、电场效应和载流子-载流子相互作用效应之间的细致平衡产生的。我们讨论了这些结果的相关性的可能实现的量子信息处理的基础上半导体量子点：特别是，我们建议识别的量子位与激子水平耦合，而不是单点。
2003-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitation spectroscopy of few-electron states in artificial diatomic molecules
研究了少电子平行耦合双量子点的激发光谱。通过对双量子点（DQD）施加有限的源漏电压，在非平衡充电图中观察到的第一激发态可以根据DQD中的总有效电子数分为两类，假设有核填充。当存在奇数（偶数）个电子时，观察到一个（两个）电子反键（三重态）状态作为第一激发态。另一方面，在一个较大的源漏电压，我们观察到较高的激发态，其中涉及额外的单粒子激发能级。最后，我们确定的激发态的计算使用哈伯德模型，特别是，我们阐明了四重态，这是通常禁止的自旋封锁所造成的选择规则。
2013-06-28 cond-mat.mes-hall
Strongly correlated wave functions for artificial atoms and molecules
提出了一种构造单量子点和分子量子点强关联波函数的半解析方法。它采用了两个步骤的方法对称性破缺在哈特里-福克水平和随后的恢复总自旋和角动量对称性通过投影技术。说明性的应用程序的情况下，一个双电子氦类单量子点和氢类量子点分子。
2002-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Electron Spins in Artificial Atoms and Molecules for Quantum Computing
实现对量子点（人造原子）或真实原子中电子自旋的控制，有望在传统和量子信息处理中获得新技术。在这里，我们审查我们的建议，量子计算与自旋的电子限制在量子点。我们讨论了实现自旋量子位的基本要求，并描述了一套完整的量子门的单和双量子位操作。我们展示了一个量子点连接到引线可以用于自旋过滤和自旋读出，并作为一个自旋存储器设备。最后，我们重点讨论了量子点系统的实验表征，讨论了双量子点的输运性质，并展示了如何利用近藤关联来测量两个量子点自旋之间的海森堡交换相互作用。
2002-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic-field Manipulation of Chemical Bonding in Artificial Molecules
以2 e双量子点（人工分子氢）为例，研究了轨道磁性对横向二维人工分子化学成键的影响。据发现，一个垂直的磁场减少了个别点之间的耦合（隧穿），并为足够高的值，它会导致完全解离的人工分子。所用的方法是建立在Lowdin在量子化学中投影算子的工作上;它是一种自旋和空间不受限制的Hartree-Fock方法，结合通过投影技术恢复自旋和空间对称性的伴随步骤（当这种对称性被破坏时）。该方法能够描述二维双量子点中耦合的全部范围，从表现出离域分子轨道的强耦合制度到与位于单个量子点上的原子型轨道的广义价键组合相关的弱耦合和解离制度。
2001-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Quantum phases in artificial molecules
量子点中载流子的多体态受其动能和库仑关联的平衡控制。在耦合量子点中，两者都可以通过改变点间隧穿和相互作用来调节。使用的理论方法的基础上的对角化的精确的哈密顿量，我们表明，不同的量子相位之间的转换可以通过点间耦合诱导为一个系统的几个电子（或空穴）和电子和空穴的聚集体。我们讨论了它们的表现形式，除了能谱（可通过电容或传输实验）和光谱。
2001-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bell-state tomography in a silicon many-electron artificial molecule
一个纠错的量子处理器将需要数百万个量子比特，这突出了纳米级器件的优势，比如硅量子点。然而，对于每一个具有纳米尺度的器件，原子水平的无序对量子比特的均匀性是有害的。在这里，我们研究了两个自旋量子比特限制在硅双量子点人工分子。每个量子点具有坚固的壳结构，并且当在5或13个电子的占据下操作时，分别在其$p$ -或$d$ -轨道中具有单个自旋- $\frac{1}{2}$价电子。这些较高的电子占据屏蔽了原子级的无序。更大的多电子波函数还使得相邻量子位电子之间能够显著重叠，同时为间隙交换栅电极腾出空间。我们利用微磁体的磁场梯度实现了一个通用的量子门组，用于电驱动的单量子比特门，并通过脉冲交换耦合实现了一个门电压控制的点间势垒来实现两个量子比特门。我们使用这个门设置，以展示保真度90.3%的多电子量子比特之间的贝尔状态准备，证实了两个量子比特状态断层扫描使用自旋宇称测量。
2020-08-10 cond-mat.mes-hall
Few-electron artificial molecules formed by laterally coupled quantum rings
我们研究了在横向耦合双半导体纳米环中由一个、两个和三个电子系统形成的人工分子态。的interring隧道和电子-电子相互作用的相互作用的描述和其后果的磁化和充电性能的系统被确定。结果表明，双环结构所产生的磁偶极矩和系统的化学势都是外磁场的函数，它们强烈地依赖于电子数和环间势垒厚度.磁化强度和化学势都在磁场处表现出尖点，诱导基态宇称和/或自旋变换。对称变换讨论了各种隧道耦合强度：从环耦合静电的限制合并环。我们发现，在不同半径的环的基态中，磁场将电子电荷从一个环转移到另一个环。计算进行与配置相互作用方法的基础上的高斯函数的方法集中在一个矩形阵列的点覆盖所研究的结构。电子-电子关联也进行了讨论。
2008-10-01 cond-mat.mes-hall
