Toward quantum tunneling from excited states: Recovering imaginary-time instantons from a real-time analysis
本文用保持时间实数、向 Hamiltonian 加入无穷小复正则项的实时间路径积分方法,从双势阱模型恢复激发态隧穿的类瞬子图像。
2025-07-29 hep-ph hep-th quant-ph
Classical trajectories and quantum tunneling
精确地解决了非平稳均匀电场中半导体的带间隧穿(齐纳击穿)问题。利用精确解析解,研究了基于经典轨迹的近似。提出了一种新的增强隧穿静态非一维势垒的机制,除了众所周知的正常隧穿只描述了一个轨迹在虚时间。在势垒形状和粒子能量的一定条件下,增强隧穿的概率不是指数小的,即使对于非透明势垒,与正常隧穿的情况相反。
2003-05-12 quant-ph
Complexified quantum and classical mechanics
引入了坐标和动量的反自伴算符,并将其应用于讨论隧穿动量虚值必然出现的势垒。用类似的方法对时间势垒进行了隧穿,证明了量子系统可以隧穿,而经典系统则被时间势垒破坏。虚坐标和动量的观测量被用于通过事件视界的一种新的处理。将事件视界看作有限位垒的边界,发现黑洞中心不存在奇点。坐标和动量的虚变量用于构建宇宙的玩具模型。它表明,宇宙膨胀的加速并不需要暗能量来解释,因为负能量的存在和特征的想象世界。
2020-07-11 hep-th quant-ph
Continuum analogues of excited-state quantum phase transitions
根据我们的工作[物理学。125,020401(2020)],我们讨论了半经典描述的一维量子隧穿通过多势垒势的复时间。我们首先定义了一个复杂的扩展的连续能级密度的未绑定系统,并显示其关系到一个复杂的时间移位的传输波。虽然能级密度和时移的实部描述了粒子通过经典允许的坐标区域的通道,虚部则与通过禁带的隧穿的类似瞬子的图像相关联。我们描述了奇异性的实部和虚部的水平密度和时间偏移所造成的固定点的隧道电位,并表明,它们代表了双重扩展的激发态量子相变从绑定到连续系统。利用复标度方法,我们数值验证了预测的影响,在几个隧道电位。
2021-03-03 quant-ph
Transmission singularities in resonant electron tunneling through double complex potential barrier
研究了电子穿过具有复势势垒的隧穿过程。重点讨论了对称双矩形势垒和双δ势垒两种情况,给出了两种情况下的共振透射几率表达式。在δ势的情况下,还得到了反射振幅和吸收的表达式。它将表明,对于给定的尺寸的势垒和实部的潜力,共振传输概率接近无穷大的虚部的潜力只有一个正值。
2017-04-28 quant-ph
Observing Quantum Tunneling in Perturbation Series
本文将Borel重算方法应用于亚稳势$V(x)=x^2/2-gx^4/4$中基态能量的常规微扰级数。我们在数值上观察到,Borel变换的不连续性再现了能量本征值的虚部,即,由于量子隧穿的总衰减宽度。在整个隧穿区$0<g\lsim0.7$,与精确数值的一致性是显著的。
1997-03-26 hep-ph hep-th quant-ph
The soliton nature of the super-Klein tunneling effect
Universidad de Santiago de Chile(圣地亚哥智利大学);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本文通过建立Davey-Stewartson II可积系统与超克莱因隧穿效应Dirac哈密顿量之间的联系,利用Darboux变换构造孤子解,揭示了超克莱因隧穿效应的孤子本质。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
On virtual phonons, photons and electrons
给出了奇异虚粒子的宏观实现。经典亥姆霍兹方程和量子力学薛定谔方程是类似的微分方程。在弹性场和电磁场的情况下,它们的虚解称为倏逝模。在非相对论量子力学场的情况下,它们被称为隧道解。这个微分方程的虚解指向奇怪的结果:它们是非定域的,不可观测的,它们被描述为虚粒子。在过去的二十年中,虚解的QED计算已经被实验证实为声子,光子和电子。非相对论性量子力学和维格纳相时方法对弹性场、电磁场和薛定谔场的预言的实验证明将在本文中提出。结果是零隧穿时间和相互作用时间(即相移)在势垒界面。测量的势垒相互作用时间(即势垒传输时间)与粒子能量近似成反比。
2009-07-09 quant-ph
Realistic solution to the tunneling time problem
还有一个老问题,即量子粒子需要多长时间才能穿过高于其入射动能的势垒。本文在对量子力学作实在论解释的基础上,提出了一个解决这个问题的方法。这种解释意味着隧穿粒子有一定的机会从自干涉中借用足够的能量来跳过势垒。数值计算了电子隧穿矩形势垒的均方根速度和有效隧穿时间。在隧穿电子中没有发现超光速效应(哈特曼效应),通过计算一个表示不确定性的系数,验证了海森堡关于隧穿电子的能量-时间不确定性关系。本文作者认为,相位时间,停留时间和Bütticker-Landauer时间是不适当的表达在隧道施工过程中的实际渡越时间。提出了一个量子跳高模型,解决了隧穿粒子的动能为负而动量为虚的佯谬。
2007-06-24 quant-ph
Universal tunneling time for all fields
隧道化是一个重要的物理过程。尽管粒子没有必要的能量,但它们能爬上高山,这一现象是经典物理学无法解释的。然而,这种所谓的隧穿被量子力学所允许。从微波频率到紫外频率的不同光子势垒的实验隧穿研究指向一个通用的隧穿时间(Haibel,Esposito)。实验和计算表明,不透明光子势垒(如光学反射镜)的隧穿时间比不透明光子势垒的隧穿时间长。近似等于相应的电磁波的倒数频率。隧穿过程用虚光子来描述。像光子或电子这样的虚粒子是不可观测的。然而,从理论的角度来看,它们代表了可观察的真实状态之间的必要中间状态。在隧穿的情况下,在入射粒子和透射粒子之间有一个虚粒子。调谐模式具有纯虚波数。它们代表薛定谔方程和经典亥姆霍兹方程的解。最近的电子和声音隧穿的实验和理论数据证实了这样的猜想,即隧穿过程的特点是一个普遍的隧穿时间与场的种类无关。调谐在波的倒频率的量级上进行。
2007-09-06 quant-ph
Statistical Approach to Tunneling Time in Attosecond Experiments
量子跃迁,即粒子通过经典禁戒区的传输,是一种纯量子现象。它支配着从单分子电子学到供体-受体跃迁反应的许多现象。主要的问题是缺乏一个通用的方法来计算隧道时间。这个问题在文献中以各种方式受到攻击。在这里,在目前的工作中,我们表明,一个统计方法的问题,在禁入区的时间的虚构性质的动机,导致一个新的隧穿时间公式,这是真实的和亚光速(在不同的已知的时间定义,意味着超光速隧穿)。这个熵隧穿时间,我们称之为,显示出良好的协议与激光驱动的He电离的隧穿时间测量。此外,它为远程电子转移反应设定了准确的范围。熵隧穿时间一般可以推广到光子和声子隧穿现象。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Understanding Quantum Tunneling through Quantum Monte Carlo Simulations
伊辛铁磁体的两个基态之间的隧穿是两个局部极小值之间的多体隧穿过程的典型例子,因为它们发生在量子退火期间。通过量子Monte Carlo(QMC)模拟,我们发现QMC隧穿率与非相干隧穿率一样,随系统尺寸的变化具有相同的标度。两种情况下的缩放都是$O(Δ^2)$,其中$Δ$是隧道分裂。一个重要的结果是,QMC模拟可以用来预测量子退火器的性能,通过势垒隧穿。此外,通过在虚时间中使用开放而不是周期性边界条件,相当于投影QMC算法,我们获得了二次加速QMC,并实现了线性缩放$Δ$。我们提供了一个物理的理解,这些结果和它们的适用范围的基础上的瞬子图片。
2015-10-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effective description of tunneling in a time-dependent potential with applications to voltage switching in Josephson junctions
我们提出用含时虚势来描述量子力学隧穿时变势垒。我们使用伽莫夫解决方案的静态隧穿问题,以证明我们的选择的潜力,我们应用我们的方法来描述隧穿的介观量子变量:相变跨越约瑟夫森结。约瑟夫森结相变量的行为相当于在倾斜搓板势中运动的粒子的位置坐标,我们对这种具有随时间变化的倾斜势中运动的一般解再现了与约瑟夫森结中电压切换相关的许多特征。除了在量子信息研究中作为人工原子的应用外,约瑟夫森结还可以作为电场敏感探测器,我们的研究提供了对电压开关动力学如何与电场幅度耦合的详细理解。
2013-05-17 cond-mat.supr-con quant-ph
Bargmann Zeros as a Diagnostic of the Tunneling Transition in Double-Well Quantum Systems
Vistula University(维斯图拉大学);Warsaw University of Life Sciences(华沙生命科学大学)
本文通过分析Bargmann表示中波函数的复零点分布,发现对称双阱势中基态和第一激发态的零点沿虚轴凝聚,并随势垒参数连续迁移,从而为隧穿转变提供了一种紧凑的解析诊断方法。
2026-05-25 quant-ph
The Euclidean resonance and quantum tunneling
在选择一定粒子能量E_R的特殊非平稳信号作用下,极小的隧穿几乎经典势垒的几率可能变得不小。当粒子能量接近这个值时,隧穿率在有限的时间间隔内并不小,在能量E_R处有一个非常尖锐的峰值。在进入屏障内部后,粒子发射电磁量子并以较低的能量离开屏障。与静态屏障的场相比,信号幅度可以小得多。这种现象可以称为欧几里德共振,因为势垒下的运动发生在虚时间。共振可以通过使信号适应特定的化学键以选择性的方式刺激化学和生物化学反应。共振可用于寻找软α衰变,由于衰变率极小,常规观测是不可能的。
2002-02-25 quant-ph
Tunneling in energy eigenstates and complex quantum trajectories
复量子轨道方法是近年来由量子力学的一种改进的de Broglie-Bohm解释发展起来的一种新的量子轨道方法。在以前的工作中绘制的Eckart势垒和软势阶的精确复杂轨迹表明,当能量增加时,更多的轨迹将势垒的左侧和右侧区域连接起来。在本文中,我们使用基于这些观测的新的分析来评估反射概率,作为反射和入射轨迹的总概率之间的比率。在这样做的同时,我们还测试了以前为这些量子轨道假设的复扩展概率密度。新的分析是优选的,因为评估仅借助于沿着虚方向的复数扩展概率密度和轨迹图案本身来完成。计算是针对矩形势垒、对称Eckart和Morse势垒以及软势阶进行的。的预测是在完美的协议与标准结果的潜力,如矩形势垒。对于其它势函数,计算结果与标准结果符合得很好,但仅对低能和高能才是精确的。对于中等能量,有轻微的偏差。这些偏差由沿假想轴的轨迹图案的周期性产生,并且具有仅与标准值的$0.1 \%$一样多的最大值。对这种偏差的测量应提供一个机会来伪造报价。
2015-12-18 quant-ph
An exact solution of the time-dependent Schrödinger equation with a rectangular potential for real and imaginary time
利用多重散射理论,得到了具有非对称矩形势的一维含时薛定谔方程的传播子。它允许考虑的反射和透射过程的粒子散射在潜在的跳跃(与传统的类波图片),并占非经典的反直觉的贡献的向后移动的组成部分的波包归因于粒子。该传播子完全解决了相应的时间相关的薛定谔方程(定义波函数$ψ(x,t)$),并允许考虑从潜在的向下台阶/阱的粒子反射和粒子隧穿势垒作为时间的函数的量子力学效应。这些结果与一些基本问题有关,如在量子力学中测量时间(隧穿时间、到达时间、停留时间)。对于虚时间,它表示逆温度$(t\rightarrow-i{\hbar}/k_{B}T)$,所获得的传播子是等价的密度矩阵的粒子是在热浴中,并受到矩形势。如果转移到虚时间$(t\rightarrow-it)$,则在空间基中计算的传播子的矩阵元素提供了具有矩形势的类扩散方程的解。所得到的精确结果作为从初等函数的积分,从而允许的概率密度$|ψ(x,t)|^2$,密度矩阵和扩散方程的解决方案的数值可视化。所获得的结果也可能是有用的自旋电子学应用,由于事实上,非对称(自旋相关)的矩形电位可以模拟分层磁性纳米结构的电位分布。
2015-09-09 math-ph math.MP quant-ph
Unraveling the bounce: a real time perspective on tunneling
本文利用实时的路径积分研究一维量子隧穿,揭示了作用量的解析结构,证明虚时弹子是能量展开最低阶项的参数化,并自然重现了势场自由区域的 WKB 近似。
2023-09-14 hep-ph hep-th quant-ph
Revealing the Berry phase under the tunneling barrier
本文通过阿秒精度操控隧穿势垒,在凝聚态体系强场光-物质相互作用中观测到复值Berry相位,揭示了隧穿过程中积累的虚部Berry相位,为几何相位物理和拓扑量子现象的固态强场光计量研究开辟了新方向。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tunneling dynamics in multiphoton ionization and attoclock calibration
利用强场近似和时间-时间方法,研究了介于隧穿和多光子区之间的强场电离中间区。一个直观的动力学模型的开发,它描述了在一个非绝热的隧道图片与坐标依赖的电子能量在势垒下的运动过程中的电离过程。椭圆偏振激光场中的非绝热效应引起隧穿电子波包在隧道出口处的横向动量移动、在连续谱中的延迟出现以及隧道出口向离子核的移动。后者显着修改库仑聚焦过程中的电子漂移在激光场后退出电离隧道。我们发现,非绝热效应是特别大的库仑场的离子核心时,考虑到在下的势垒运动。这些非绝热修正的simpleman模型修改提供了一个直观的背景,精确的理论和用于测量隧道延迟时间的attocock技术的校准有直接的影响。
2014-08-25 physics.atom-ph quant-ph
A new picture of quantum tunneling in the real-time path integral from Lefschetz thimble calculations
本文利用Picard-Lefschetz理论和广义Lefschetz thimble方法,通过Monte Carlo模拟在实时间路径积分中用复鞍点贡献表征量子隧穿,揭示了其体现为可测的复“弱值”,并探讨了向经典动力学的转变。
2023-08-02 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-lat
Macroscopic quantum tunneling of Bose-Einstein condensates with long-range interaction
具有吸引粒子相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态是亚稳态。凝聚体的衰变机制之一是宏观量子隧穿导致的坍缩,这可以用反弹轨道描述为虚时间中的时间相关的Gross-Pitaevskii方程的解。对于具有电磁感应类引力相互作用的凝聚体,反弹轨迹是用扩展的变分方法计算的,使用耦合高斯函数,并在时空晶格上的平均场方法内精确模拟。结果表明,变分计算收敛非常迅速的数值精确的结果与高斯的数量增加。凝聚体的隧穿率由经典作用量和反弹轨道的附加参数得到。收敛变分和数值精确的结果大大提高了几个数量级的衰减率以前得到一个简单的变分方法,使用一个单一的高斯型轨道的凝聚波函数。
2012-12-06 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Conditional probabilities in quantum theory, and the tunneling time controversy
有人认为,有一个合理的方式来定义条件概率在量子力学,假设只有贝叶斯定理和标准量子理论。这些概率等价于Aharonov { \it et al.}的“弱测量”预测,并因此描述对子集合进行的实际测量的结果。特别是,这种方法是用来解决的问题的一个粒子的历史隧穿跨越障碍。一个{ \it gedankenexperiment}演示这些计算结果的物理可测试的影响,以及图形的隧穿粒子的条件概率分布的时间演化和一个允许的传输。数值结果也提出了在带隙介质中的传输和反射的损失的影响,作为一个功能的位置的损耗区域,这样的损失应该提供一个可行的,虽然间接的,测试本结论。有人认为,脉冲{ \it延迟时间}的损失的影响有关的虚值的动量的隧穿粒子,它建议,这可能有助于解释一个小的差异在早期的实验。
1995-02-02 quant-ph
Quantum-mechanical tunneling: differential operators, zeta-functions and determinants
本文详细讨论了一维粒子在双势阱作用下的运动问题。我们的主要工具将是欧几里德(虚时间)版本的路径积分方法。一旦我们进行了威克旋转,欧几里得运动方程就与实时点粒子的通常运动方程相同,只是所讨论的势颠倒了。这样一来,我们的双阱势就变成了双峰势。按照半经典近似的要求,我们可以研究瞬子上的二次涨落,在本文中,瞬子代表欧几里德运动方程的定域有限作用量解。利用zeta函数方法计算了二次微分算子的行列式。利用形状不变性对称性,我们写出了这类算子的本征函数和能量本征值的封闭形式。多瞬子组态的影响也包括在这个方法中。
2000-11-14 math-ph math.MP quant-ph
Time of arrival through interacting environments: Tunneling processes
我们讨论了波包通过相互作用环境的传播。这样的环境通常修改波函数的色散关系或形状。为了详细研究这种效应,我们定义了分布函数P_{X}(T),它描述了数据包到达位于点X的检测器的时间T。我们计算了波包通过隧道势垒的P_{X}(T),发现我们的结果实际上解释了最近的实验。我们比较我们的结果与纳尔逊的随机解释的量子力学和解决一个悖论以前明显的纳尔逊的观点有关的隧穿时间。
2000-07-25 gr-qc quant-ph
Partial and full tunneling processes across potential barriers
本文提出部分与完全隧穿过程的概念,利用到达时间算子理论分析量子粒子穿越势垒,指出完全隧穿瞬时完成而部分隧穿耗时非零,从而解释了文献中非零与零隧穿时间的矛盾。
2024-01-08 quant-ph
Fermi's golden rule in tunneling models with quantum waveguides perturbed by Kato class measures
本文研究二维量子波导中由Kato测度扰动引起的共振,推导出共振能量的渐近表达式,并证明其虚部满足Fermi黄金规则。
2024-12-16 math-ph math.MP quant-ph
Static-Field Tunneling Ionization in Space-Fractional Quantum Mechanics
Guangdong Technion - Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文在空间分数量子力学中发展了类似ADK的隧穿模型,推导了三角势垒的闭合形式隧穿指数,改变了传统I_p^{3/2}的标度关系,并引入了sin(π/α)因子以编码非局域色散相关的复相位结构。
2026-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Tachyon physics with trapped ions
据预测,具有虚质量的粒子,称为快子,将能够以比光速更快的速度旅行。没有任何实验证据表明超光速粒子是自然产生的。在这里,我们提出了如何实验模拟狄拉克快子与囚禁离子。对被捕获离子模拟的狄拉克粒子进行量子测量,使其具有虚质量,从而使其运动速度超过有效光速。我们证明,狄拉克快子必须有旋量运动相关,以超光速。我们还表明,它表现出显着更多的克莱因隧穿比正常的狄拉克粒子。我们提供了现实的离子系统的数值模拟,并表明我们的计划是可行的,目前的技术。
2015-09-29 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Generalized imaginary units in quantum mechanics
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)(南里奥格兰德联邦大学)
本文在复量子力学和四元数量子力学中探讨虚数单位的推广,指出四元数理论将广义虚数单位关联于新颖的时间演化函数,为未来研究开辟方向。
2023-11-23 quant-ph
Variational quantum simulation of the imaginary-time Lyapunov control for accelerating the ground-state preparation
量子计算机被广泛认为在获得化学和物理学中困难的哈密顿量的基态方面具有显着的优势。在这项工作中,我们首先提出了一个李雅普诺夫控制启发的战略,以加快完善的时间的基态准备方法。我们还挖掘了李雅普诺夫控制下的时间-时间过程的加速源与理论理解和动态过程可视化。为了使该方法在有噪声的中间尺度量子时代也能使用,我们进一步提出了一种可以用于浅量子线路的算法的变分形式。通过对各种现实模型的数值实验,包括分子系统,2D海森堡模型和谢林顿-柯克帕特里克模型,我们表明,时间控制可以大大加速所有系统的虚时间演化,甚至产生数量级的加速(建议指数样加速),以挑战涉及小能隙的分子哈密顿量作为令人印象深刻的特殊情况。最后,通过适当选择控制汉密尔顿,与原始变分量子虚时算法相比,新的变分量子算法不会产生额外的测量成本。
2022-12-20 quant-ph
Electromagnetic manipulation for anti-Zeno effect in an engineered quantum tunneling process
研究了从量子点到环形量子点阵列的不可逆量子隧穿的量子Zeno和反Zeno效应。用Anderson-Fano-Lee模型对整个系统进行建模,发现通过调节磁通量和栅电压,可以实现从量子Zeno效应到量子反Zeno效应的转变。
2006-09-01 quant-ph
One Hair Postulate for Hawking Radiation as Tunneling Process
对于霍金辐射,将其视为隧穿过程,利用黑洞的无毛定理和能量守恒定律,假定隧穿速率只取决于外部质量(例如,史瓦西黑洞的质量)和辐射粒子的能量。这个假设是合理的WKB近似计算隧道概率。基于这一假设,在不涉及黑洞度规具体形式的情况下,导出了隧穿几率的一般公式。这个公式暗示了两个或多个粒子的黑洞辐射的连续过程之间的内在相关性。提出了一种熵守恒,从而在一定意义上解决了黑洞的信息丢失之谜。
2009-07-13 hep-th quant-ph
One-Loop Dominance in the Imaginary Part of the Polarizability: Application to Blackbody and Non-Contact van der Waals Friction
现象学上重要的量子耗散过程包括黑体摩擦(原子吸收反向传播的蓝移光子,并自发地向各个方向发射它们,失去动能)和非接触范德华摩擦(在电介质表面附近,表面内组成粒子的镜像电荷受到阻力,使原子减速)。这些过程的理论预测修改后,严格的量子电动力学(QED)的治疗,这表明一个循环的“校正”产生的主要贡献的非共振,规范不变,虚部的原子的极化率在室温下,典型的原子表面相互作用。在高温下,树能级对极化率的贡献占主导地位。
2014-11-11 quant-ph
Decoherence effects on the tunneling rate of paramagnetic and superparamagnetic particles
我们分析了环境对顺磁和超顺磁粒子自旋隧穿过程的影响,得出结论:在这种情况下,非辅助宏观隧穿速率几乎不受影响,但其他更有效的(声子介导的)过程改变了粒子的磁化状态。我们得出结论,对于顺磁性和超顺磁性粒子,退相干时间尺度非常短(~ 10^(-8..- 16)seg),表明相干隧穿应当被强烈抑制以有利于非相干隧穿,即,较高能级的粒子数随衰变而增加。
2003-04-28 quant-ph
Decoherence and localization in tunneling process under influence of one external degree of freedom
我们数值研究了双势阱系统中另一个粒子影响下的隧穿效应。这种仅来自一个自由度的影响使得退相干和量子经典跃迁,即,抑制隧道效应。退相干甚至发生在影响来自质量非常小的粒子的情况下,并且它在相应的经典动力学中几乎没有影响。有类似于动力学局域化的情况下,抑制隧穿率是几倍小于经典的对应。这一结果对于定量地理解退相干和量子到经典跃迁的动力学过程是有意义的。
2006-01-04 cond-mat.other nlin.CD quant-ph
Quantum Imaginary Time Propagation algorithm for preparing thermal states
提出基于量子虚时演化并利用辅助量子比特的稀释算符克服非幺正性以制备热态的量子算法,在实际量子硬件上验证了其计算中子系统热性质的可靠性。
2023-06-28 quant-ph
Macroscopic violation of special relativity
量子电子动力学(QED)的创始人之一费曼在他的图中引入了虚粒子作为相互作用过程的中间态。这样的虚粒子是不可观测的,然而,从理论的角度来看,它们代表了可观测的真实状态之间的必要中间状态。这种虚粒子的引入是为了描述电子和正电子之间的相互作用过程,以及更复杂的相互作用过程。虚光子的其他候选者是光学中已知的倏逝模。消失模具有纯虚波数,它们代表薛定谔方程的隧道解的数学类比。消逝模式存在于例如全反射的光学过程中和尺寸过小的波导中。最突出的例子是双棱镜的受抑全内反射。1949年索末菲\cite{Sommerfeld}指出,这种光学现象代表了量子力学隧穿的类比。倏逝模和隧穿违反了狭义相对论,显然,它们代表了证明狭义相对论的例外。我们证明了在宏观尺度上的数量级的一米的倏逝模式\textbf{with digital microwave}信号的量子力学行为,并表明,倏逝模式是很好地描述了虚光子由以前的QED计算预测。
2007-08-05 quant-ph
Photoinduced Quantum Tunneling Model Applied to an Organic Molecule
本文提出了一个四量子方阱光生量子隧穿电子转移模型来模拟细菌光合作用的生物过程。这个问题在数学上是精确的,用数学超越方程以图形方式求解。这个简化的模型允许的过程中的特征隧道时间的计算。将模型计算结果与有机分子类球红细菌光合过程的实验数据进行了比较。
2020-08-07 physics.bio-ph quant-ph
Decay process accelerated by tunneling in its very early stage
我们研究了一个快速的衰减过程中出现的高斯和指数衰减过程之间的量子衰变系统的过渡期。通常认为,衰变会因限制势垒而减速。然而,我们发现一个情况下,在过渡期的衰减是通过隧道通过限制势垒加速。我们表明,加速引起的衰变系统的非逃逸概率的时间演化的一个明显的效果。
2002-10-25 nucl-th quant-ph
Imaginary past of a quantum particle moving on imaginary time
通过解析延拓和绝热极限分析,研究量子粒子隧穿时间问题,发现透射粒子对历史记忆极少,表明该问题不适定。
2024-05-27 quant-ph
Comment on "Direct space-time observation of pulse tunneling in an electromagnetic band gap"
Doiron、Hache和Winful [Phys. Rev. A 76,023823(2007)]提出的研究对于论文中声称的隧穿过程无效。
2008-01-13 quant-ph
Complex Classical Mechanics of a QES Potential
本文考虑一个宇称-时间不变的非厄米准精确可解势,它具有宇称-时间相变。我们在复平面上对这种势进行了经典的数值研究,以证明不同的量子效应。具有实能量的粒子根据初始条件围绕复势的周期阱之一形成闭合轨道。然而,有趣的是,如果粒子最初被放置在虚轴同一侧的两个阱之间的某个区域中,即使具有实能量,它也可以有开放的轨道。另一方面,当粒子能量为复数时,粒子的轨道是开放的,粒子在两个阱之间来回隧穿,这两个阱之间被一条经典的禁止路径隔开,计算了不同阱对的隧穿时间,发现隧穿时间与能量的虚部成反比。在经典水平上,与类似的量子情况不同,我们没有看到PT对称性破缺和未破缺相的粒子动力学特征有任何质的差异。
2014-07-29 hep-th quant-ph
The Superluminal Tunneling Story
自1992年以来,超光速(比光快,FTL)信号的实验证据引起了物理界和媒体的极大兴奋。超光速信号速度和零时间隧穿是在模拟微波隧穿实验中首次观察到的。最近,有人声称在电离氦中观察到了电子的束缚零时间。超光速信号的速度是用红外线和各种隧道势垒在世界各地的几个实验室。值得注意的是,它表明,隧道时间是一个普遍的量的弹性和电磁场。许多理论物理学家预测了隧道过程的这种超光速性质。然而,即使在这样的背景下,物理学界的许多成员并不接受超光速信号速度对实验结果的解释,他们也忽略了普适隧穿时间。预测和测量的零隧穿时间被认为是一个荒谬的废话。最后,对隧道效应引起的超光速信号的误导性理论方法作了简要的解释。
2013-04-10 physics.gen-ph quant-ph
Universal imaginary-time critical dynamics on a quantum computer
本文提出在量子计算机上利用虚时临界动力学和普适标度函数,在早期及浅线路深度下探测量子相变普适行为,并通过数值模拟与超导量子处理器实验验证了该方法的有效性。
2023-08-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Controlling the Velocities and Number of Emitted Particles in the Tunneling to Open Space Dynamics
导出并论证了一种控制多玻色子隧穿到开放空间的方案。喷射粒子的数量和速度可以通过两个参数来控制,即势的阈值和粒子间的相互作用。由于这些参数完全在实验控制之下,因此喷射粒子的数量及其发射光谱也是如此。因此,隧穿到开放空间的过程可以用于例如复杂的隧穿电离过程和原子激光器的量子模拟。为了理解多体隧穿过程,在[Proc. Natl. Acad. Sci. USA,109,13521(2012)],并证明其适用于具有非零阈值的系统。结果表明,该模型适用于一般的粒子间相互作用强度,粒子数和阈值。该模型从单粒子发射过程构造多体过程。不同粒子数体系的化学势和与势阈值的能量差决定了单粒子过程的速率和发射动量。化学势和这些能量差取决于粒子间的相互作用。因此,受限粒子的数量和它们的发射速率都允许通过操纵粒子间相互作用和阈值来控制。数值精确的结果为两个,三个和一百玻色子显示和讨论。所设计的多体隧穿过程的控制方案对于动量密度、关联、相干和最终状态的动力学表现得非常好,即,势中的粒子数。
2013-09-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Discretized quantum adiabatic process for free fermions and comparison with the imaginary-time evolution
受量子技术最新进展的启发,我们研究了一维自由费米子系统的离散量子绝热过程,参数化的量子线路。波函数是由$M$层的两个基本集的时间演化算子,每个集合被分解成可交换的本地运营商。每个时间演化算子的演化时间被视为变分参数,以最小化能量的期望值。我们表明,通过应用多达四分之一的系统大小的层的时间演化算子达到确切的基态。这是由速度限制设置的最小层数$M_B$,即,Lieb-Robinson束缚,通过局域时间演化算子传播量子纠缠。用$M < M_B$优化的变分波函数的能量$E$和纠缠熵$S$与系统尺寸$L$无关,但属于$M$的某些普适函数.纠缠的发展进一步表现在变分波函数中单粒子轨道的渐进传播。我们还发现,优化的变分参数显示了一个系统的结构,提供了最佳的量子绝热过程中的调度功能。我们还研究了这种变分波函数的时空演化,其中因果关系是由于时空演化算子的非幺正性而不存在的,因此波函数的范数不再守恒。我们发现,收敛到精确的基态是指数快速,尽管系统是在临界点,这表明在量子线路中的非酉时间演化的实施是非常有希望的进一步浅的电路深度。
2021-01-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Delay time and Non-Adiabatic Calibration of the Attoclock. Multiphoton process versus tunneling in strong field interaction
在阿秒实验中对隧穿时间的测量,被称为阿钟,引发了关于隧穿时间的激烈争论,时间在量子力学中的作用,其中与激光脉冲的相互作用涉及两种不同性质的机制,多光子和隧穿(场)电离。在绝热场定标中,我们中的一个(O。K.)在早期的工作中开发了一个真实的隧穿时间模型,并表明该模型很好地拟合Landsmann等人的实验数据(Optica { \bf 1},343 2014)。在目前的工作中,它表明,该模型解释了非绝热场校准的实验结果,其中一个达到了良好的协议与Hofmann等人的实验数据。(J.的Mod. Opt. { \bf 66},1052,2019)。此外,我们用含时薛定谔方程的数值积分证实了这一结果。该模型是有吸引力的,因为它提供了一个清晰的多光子和隧道场电离制度的图片。在非绝热情况下(非绝热场校准),电离主要由多光子吸收驱动。令人惊讶的是,在场强$F \le F_a$($F_a$是原子场强)下,模型总是预测相对于$F=F_a$处的量子极限$τ_a$的时间延迟。对于绝热隧穿,极限饱和($F=F_a$)解释了著名的哈特曼效应或哈特曼悖论。
2023-03-03 physics.atom-ph quant-ph
Real-Time Instantons and Suppression of Collision-Induced Tunneling
我们考虑了量子场论中由基本粒子碰撞引起的隧穿过程。我们提出了一个半经典的方法来估计这些过程的概率在很高的碰撞能量的限制。作为例子,我们计算了在一个具有边界相互作用的(1+1)维标量模型中不同真空之间诱导隧穿的最大几率。
2004-12-21 cond-mat.str-el hep-ph hep-th