Effective quantum tunneling from semiclassical momentous approach
本文采用半经典的量子力学公式,以组态变量和量子色散的期望值为动力学变量,研究了势垒中的量子隧道效应。系统的演化是根据一个动力系统给出的,我们能够确定单个粒子的有效轨迹,这与量子力学的玻姆描述完全相似。我们得到了一种半经典约束的粒子以类似的方式与量子势,也确定了半经典的透射系数的隧穿过程。
2020-07-21 quant-ph
Semiclassical approach to tunneling through a double barrier structure
我们考虑一个对称的双势垒异质结构封闭的一个很好,并提出了一个解决方案的传输问题,使用广义WKB的方法,占由于障碍的幅度抑制和相移。这种方法使我们能够解决非共振和共振的情况下,在后一种情况下,验证隧道的相干破坏。
2001-11-20 quant-ph
Semiclassical Tunneling of Wavepackets with Real Trajectories
隧道过程的半经典近似通常涉及复杂的轨迹或复杂的时间。在本文中,我们使用一个先前推导的近似只涉及真正的轨迹传播的实时描述高斯波包的散射有限平方势垒。我们表明,近似描述隧道和干扰非常准确的小普朗克常数的限制。我们使用这些结果来估计的隧道时间的波包,并发现,对于高能量,障碍减慢波包,但它的速度在能量可比的势垒高度。
2006-11-27 quant-ph
Tunneling of Bound Systems at Finite Energies: Complex Paths Through Potential Barriers
我们适应的半经典技术,用于在量子场论中的瞬子跃迁的背景下,在有限的能量通过复杂的量子力学系统的势垒的隧道传输的描述。即使对于最初处于基态的系统,通常不能用半经典术语描述,传输概率也具有半经典(指数)形式。隧穿指数的计算使用到复相空间的自由度的解析延拓以及到复时间平面的经典运动方程的解析延拓。我们通过将其结果与完整量子力学系统的计算研究结果进行比较来测试这种半经典技术,发现非常一致。
1999-01-21 hep-ph quant-ph
Comment on "Quantum mechanical versus semiclassical tunneling and decay times"
Shegelski,Kavka和Hynbida已经开发了一种方法,通过使用寿命的启发式表达式来计算最初精确地量子力学定位在势阱中的粒子的寿命<t>。他们的方法允许包含一个束缚态,并且他们通过离心势垒隧穿的结果证明了束缚态在确定寿命方面发挥的主要作用。在这篇评论中,我指出,可以通过计算<t^2>^(1/2)来大大简化分析。当不存在束缚态时,所得结果是精确的。在存在束缚态的情况下,结果只是近似的,但仍然说明了束缚态的存在对寿命的影响。
2009-08-09 quant-ph
Complex trajectories in chaotic dynamical tunneling
我们发展了复轨线的半经典方法,并将其应用于混沌动力学隧穿。首先,我们提出了一个系统的数值技术获得复杂的隧道轨迹的经典的逐渐变形。这提供了隧道解决方案的自然分类。其次,我们提出了一个启发式的程序,整理出最少的抑制轨迹。作为一个例子,我们将我们的技术应用于两个自由度的量子力学模型中的混沌隧穿过程。我们的分析揭示了丰富的动态系统。在经典水平上,存在一个无限多的不稳定解,形成分形结构。这种结构被复杂的隧穿路径所继承,并在半经典研究中起着核心作用。我们考虑的过程表现出最佳隧穿现象:抑制指数的隧穿概率有一个局部最小值在一定的能量,因此(局部)的最佳能量隧穿。我们测试所提出的方法通过比较半经典的结果与精确的量子计算的结果,并找到一个很好的协议。
2007-10-15 hep-th math-ph math.MP
Semiclassical theory of the tunneling anomaly in partially spin-polarized compressible quantum Hall states
电子隧穿到具有强相互作用的系统中会表现出一种反常现象,即由于多体相互作用,隧穿电导在低能时连续消失。最近的测量已经在半填充朗道能级的量子霍尔双层中探测到了这种异常,并且表明随着半填充朗道能级的自旋极化越来越强,这种异常显然会变得更强。基于这一结果,我们构建了一个半经典流体动力学理论的隧道异常的电荷扩散行动与隧道之间的两个副本的Halperin-Lee-Read状态与部分自旋极化。这个理论是我们最近工作的补充(arXiv:1709.06091),其中电子光谱函数直接使用基于瞬子的方法计算。我们的研究结果表明,实验观察到的隧道异常,其中注入的电荷的传播是由平均场库仑能量驱动的传统理论不能理解。然而,我们确定了一个定性的新制度,其中平均场库仑能量有效地淬火和隧道异常占主导地位的复合费米子液体的有限压缩性。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Tunneling catastrophes of the partition function
利用路径积分导出了一维量子力学系统配分函数的半经典近似的一般表达式。我们的表达式只依赖于包含位势的普通积分。对于高温,半经典表达式是由单一的封闭路径。当我们降低温度时,可能会出现新的闭合路径,包括隧道路径。从单路径到多路径的过渡对应于定义明确的灾变。每当发生这种情况时,就会出现这种情况。我们的公式充分考虑了这一特点。
1998-03-18 quant-ph
Resonance Assisted Tunneling in Floquet spin-J systems
本研究将RAT理论应用于多体量子受驱系统,识别共振相关本征态并计算准能劈裂,区分两种行为区域,量化理论失效的微扰强度阈值并给出半经典标度的解析表达式。
2025-09-03 quant-ph
Induced tunneling in QFT: soliton creation in collisions of highly energetic particles
我们考虑在一个简单的场论模型中由能垒分隔的状态之间的隧穿跃迁。我们分析了几个高能粒子碰撞产生孤子的情况。我们提出了半经典的,但在其他方面的第一原则,研究这个过程中的所有能量的碰撞粒子。我们发现,直接隧穿到最终状态发生在能量低于临界值E_c,这是略高于势垒高度。在这种情况下,击穿概率随能量的增加而增加。在临界能量以上,隧穿机制是不同的。跃迁通过在接近势垒顶部的状态(sphaleron)的产生及其随后的衰变进行。在某一极限能量E_1处,隧穿几率停止增长.在较高能量下,跃迁的主要机制是通过发射少量粒子释放能量过剩E-E_1,然后在较低能量下通过极限半经典组态隧穿E=E_1。后者属于一类“实时瞬子”,半经典的解决方案饱和的包容性概率隧道从初始状态与给定数量的粒子。我们的结论是碰撞诱导隧穿的过程是指数抑制在所有的能量。
2005-01-10 cond-mat.other cond-mat.str-el hep-ph
Multiphoton Ionization as Time-Dependent Tunneling
本文提出了一种新的振荡场电离的半经典方法。对于一个δ函数原子,进行渐近分析,相对于一个量h,定义为光子能量有质动力能量的比率。这个h在形式上等价于经过适当变换的薛定谔方程中的普朗克常数,并允许半经典方法适用。系统地建立了复时间隧道波包的图象,它通过干涉解释了电离曲线的典型有质动力学特征。这些分析结果进行了比较,数值模拟,并显示出良好的一致性。
1996-04-04 quant-ph
Schrodinger cat animated on a quantum computer
我们提出了一个量子算法,它允许在现有的量子计算机上模拟半经典区域中的混沌辅助隧穿。这为研究宏观量子隧穿和实现半经典薛定谔猫振荡开辟了新的可能性。我们的数值研究确定了这些振荡的噪声门引起的退相干率,并提出了一个合适的参数制度,其实验实现。
2002-02-20 cond-mat nlin.CD quant-ph
Dynamical tunneling of bound systems through a potential barrier: complex way to the top
进一步发展了计算多自由度系统隧穿指数的复轨迹半经典方法。它补充了一个易于实现的技术,使人们能够从整个复杂的经典轨迹中挑选出物理相关的轨迹。该方法被应用到通过势垒的束缚系统的半经典跃迁。我们发现,物理相关的复杂轨迹的性质是定性不同的情况下,潜在的隧道在低能量和动力学隧道能量超过势垒高度。也就是说,在高能量的情况下,物理上相关的复杂轨迹描述了通过靠近势垒顶部的状态的创建来隧穿。该方法是检查对薛定谔方程的精确解的量子力学系统的两个自由度。
2003-12-16 hep-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
Canonical Tunneling Time in Ionization Experiments
规范半经典方法可以用来开发一个直观的定义隧穿时间通过势垒。在此给出了原子电离的一个应用,同时考虑静态和随时间变化的电场。结果允许一个分析最近提出的不同的理论结构,以评估电离实验的基础上attococks。他们还提出了确定隧道时间的新建议,例如通过波动的行为。
2018-10-30 quant-ph
Tunneling effect in two dimensions with vanishing magnetic fields
本文考虑了磁场沿光滑闭曲线消失的半经典二维磁薛定谔算子。假设这条曲线有一个对称轴,我们证明了半经典隧穿发生。主要结果是前两个本征值分裂的表达式和显式隧穿公式。
2022-12-08 math-ph math.MP math.SP
Gaussian fluctuations in the tunneling probability of a closed universe
Università di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本文基于欧几里得路径积分法,推导了闭合宇宙量子创生的隧道概率表达式,考虑了高斯涨落对隧道概率的修正,提供了更精确的 semiclassical 估计。
2026-05-15 gr-qc quant-ph
A semiclassical study of the Jaynes-Cummings model
我们考虑单量子自旋$s$与谐振子耦合的Jaynes-Cummings模型,在该模型中,经典动力学表现出不稳定的平衡点。该模型的这种状态与冷原子系统的物理学有关,在非平衡情况下,通过快速扫描通过费什巴赫共振获得。我们证明了在这个具有两个自由度的可积系统中,对于任何接近不稳定点的初始条件,经典动力学都是由焦点-焦点型奇点控制的。特别是,它显示了预期的单值性,这禁止了全局作用角坐标的存在。守恒量的联合谱的显式计算揭示了量子水平上的单值性,作为本征值晶格中的位错。我们进行了详细的半经典分析相关的本征态。而大多数的水平是很好地描述了通常的玻尔-索末菲量子化规则,适当地适应极坐标,我们展示了这些规则是如何修改的临界水平附近。计算了经典不稳定态的谱分解,发现临界WKB态占主导地位。这提供了一个有用的工具来分析量子动力学从这个特定的状态,它表现出一个非周期性的孤子脉冲序列与一个相当明确的特征频率。
2009-05-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Semiclassical propagation of coherent states and wave packets: hidden saddles
半经典方法在波包和相干态动力学等学科中具有极其重要的意义。不幸的是,这些基本上鞍点近似被认为是几乎不可能进行详细的多个自由度的系统,由于解决由此产生的两点边值问题的困难。然而,最近的事态发展已将适用性扩大到更广泛的系统和情况。最重要的进步是首先使用适当降低的初始条件的维空间生成一组真实的参考轨迹,其次将该集合馈送到Newton-Raphson搜索方案中以定位$exposed$复杂的鞍形轨迹。这种方法的论据主要基于直觉和数值验证。在本文中,该方法提出了一个坚实的理论基础,然后扩展到将鞍$hidden$从牛顿-拉夫森搜索启动与真正的轨迹。这类隐藏的鞍点与隧穿型过程有关,但隐藏的鞍点有时可以与暴露的鞍点贡献一样多或更多。隐藏和暴露的鞍之间的区别澄清了什么构成隧道的波包和相干态在时域中的解释。
2022-03-08 physics.comp-ph quant-ph
Semiclassical approximation with zero velocity trajectories
我们提出了一种新的半经典方法,产生一个近似的量子力学波函数在一个固定的,预定的位置。在该方法中,一个层次的常微分方程求解沿零速度的轨迹。新的近似是局部的,无论是从字面上还是从量子力学的角度来看,在这个意义上,相邻的轨道彼此不连通。该方法很容易扩展到虚时间传播,是特别有用的计算量,只需要当地的信息。我们提出了两个应用:隧道概率的计算和低能本征值的计算。在这两个应用中,我们获得了良好的协议与精确的量子力学,与一个单一的轨迹传播。
2007-05-15 quant-ph
Nonlinear Landau-Zener tunneling in quantum phase space
本文详细分析了时变双势阱中相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的Landau-Zener问题,着重讨论了完全多粒子问题与平均场近似之间的关系.由于非线性自相互作用,动力学不稳定性发生,导致绝热条件的崩溃,从而从根本上改变了动力学。它表明,基本上所有的功能,包括耗尽的凝聚模式的朗道-齐纳问题,可以已经被理解内的半经典相空间图片。特别是,这种治疗解决了以前归咎于绝热和半经典极限的不确定性。利用朗道-齐纳扫描产生压缩态的光谱任务的可能性进行了详细分析。此外,我们研究了相位噪声的影响,并提出了一个朗道-齐纳扫描作为一个敏感的,但易于实现的探测退相干,因为这有一个显着的影响,缓慢的参数变化的过渡率。
2010-09-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of resonance-assisted dynamical tunneling in an asymmetric microcavity
首次在非对称变形微腔中观测到了模间相互作用中的共振辅助动力学隧穿现象。由RADT引起的强模间耦合的选择规则被观察到的角模数的预测的RADT理论。此外,耦合强度被测量为与RADT中涉及的非线性共振相空间面积的平方成比例。发现比例常数仅依赖于非线性共振,支持RADT的半经典性质。
2013-05-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of measurement on the life-time and the line-width of unstable systems
研究了电子隧穿出量子点的量子芝诺效应。结果表明,整个系统的薛定谔方程可以简化为描述探测器和被测系统的组合时间发展的布洛赫型速率方程。利用这些方程,我们发现不稳定系统的连续测量不影响其指数衰减到具有恒定态密度的库。然而,隧穿电子的能量分布的宽度不等于寿命的倒数--它由于探测器产生的退相干而增加。我们扩展的分析的情况下,由能量依赖的态密度描述的水库,我们表明,连续测量这样的量子系统的影响的指数衰减率和能量分布。衰变并不总是减慢,但可能会加速。隧穿电子的能量分布可以揭示测量前不可见的谱线。
2000-05-24 cond-mat nucl-th quant-ph
Perturbatively corrected ring-polymer instanton rate theory rigorously captures anharmonicity and deep tunneling
本研究推导环聚合物框架下的微扰校正瞬子速率理论RPI+PC,通过势能高阶导数校正垂直隧穿路径的非谐性,无需全局势能面,经理论推导与模型反应验证,系统性提升了瞬子理论的速率计算精度。
2025-09-01 physics.chem-ph quant-ph