Relaxation of flying spin qubits in quantum wires by hyperfine interaction
我们考虑了在一维半导体中作为一个整体传播的量子点中的自旋量子比特的弛豫问题。我们表明,这种运动导致定性的新功能,在这个过程中相比,静态量子点。对于快速的直线运动,初始自旋密度减小到零,弛豫速率与电子波函数的空间扩展无关,与电子速度成反比。然而,对于振荡运动,量子比特获得记忆,并且失相变为高斯而不是指数。一段时间后,初始自旋极化的三分之一恢复,就像静态量子比特一样。这种恢复可以通过周期性峰值或通过极化的单调增加发生,在最小值之后,直到达到平台。我们的结果对于理解量子线中的自旋动力学和退相干是有用的。
2013-03-21 cond-mat.mes-hall
Real-space renormalization-group study of decoherence and revival following a sudden quench in a finite system
Instituto de Física de São Carlos, University of São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学);Charles University, Faculty of Mathematics and Physics(查理大学,数学与物理学院)
研究量子杂质系统在突然耦合下的非平衡动力学和退相干损失,通过无自旋共振能级模型分析相干生存概率和杂质占据度,揭示粒子-空穴激发引起的退相干机制,提出混合线性对数离散化方法抑制有限大小效应。
2026-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Influence of interactions with non-condensed particles on the coherence of a 1D polariton condensate
光子线中的一维极化激元凝聚体(PoCos)是通过非共振激光激发产生的,由此也产生了背景载流子库。与该储层的相互作用可能会影响PoCo的相干性,在此通过局部注入凝析油并沿导线监测相干性来研究PoCo的相干性。虽然非相干储集器主要存在于激发激光光斑内,但冷凝物可以通过导线弹道传播。光子关联测量表明,远离激光光斑的二阶关联函数接近于1,这与相干凝聚态的结果一致。然而,当接近该点时,关联函数增加到1.2的值,这表明由于与储层的相互作用而向发射添加了噪声。这一发现证实了由双缝实验,这表明在激发激光光斑干涉的可见性降低测量的一阶相干。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall
Electron coherence at low temperatures: The role of magnetic impurities
本文综述了金属量子线中饱和问题的最新实验进展。特别是,我们解决了磁性杂质对电子相位相干时间的影响。我们还提出了新的测量的相位相干时间在超净的黄金和白银的电线和分析的饱和度\tauphi在这些样品中,认识到的作用的磁散射。对于最干净的样品,近藤温度低于1 mK和小于0.08 ppm的极小磁性杂质浓度水平必须假定为将观察到的饱和归因于磁性杂质的存在。
2007-09-28 cond-mat.mes-hall
Electron Coherence in Mesoscopic Kondo Wires
我们目前的测量长而窄的准一维金丝磁性铁杂质。从弱反定域中提取的电子相位相干时间在300 mK - 800 mK的温度区域中显示出明显的平台,这与由于近藤效应引起的相位断裂有关。在近藤温度以下,相位相干时间增加,正如近藤物理学框架中所预期的那样。在更低的温度下,相位相干时间再次饱和,这与标准费米液体理论相矛盾。在相同的温度范围内,电阻率曲线在零磁场处显示出特征最大值,这与自旋玻璃态的形成有关。我们认为,磁矩之间的相互作用是负责的相位相干时间的低温饱和。
2003-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum coherence versus quantum discord in two coupled semiconductor double-dot molecules via a transmission line resonator
研究了两个相隔一定距离并通过传输线谐振器间接耦合的半导体双点分子中的量子相干性和量子关联的动力学性质。主导耗散过程被认为是。数值结果显示了纠缠的突然死亡和量子不和谐对突然死亡的鲁棒性。此外,结果表明,在我们的模型中的退相过程可以导致复苏和衰减的相干性和不协调的纠缠的情况下,某些初始状态。通过观察不同初始状态下相干与不和谐的动力学,我们发现相干与不和谐的异同不仅与不和谐对测量集优化的依赖性有关,更重要的是与所采用的相干测度所捕获的单个量子比特的相干性有关。
2011-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Dynamics of Electron-Nuclei Coupled System in a Double Quantum Dot
研究了耦合双量子点中电子自旋与核自旋的超精细相互作用。连续的电子自旋测量结果表现出聚束由于通过核自旋诱导的相关性。进一步的核自旋可以通过条件电子自旋测量来纯化,这导致条件概率中的电子自旋恢复。电子自旋相干时间可以通过条件测量来延长。结果推广到单量子点上的单电子。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall
Low temperature dephasing in irradiated metallic wires
我们提出了相位相干时间测量准一维银线注入银$^{+}$离子的能量为$100 keV$。测量已进行的温度范围从$100 mK$到$10 K$ ;这必须与近藤温度的铁在银,即$T_{K}^{Ag/Fe} \approx 4 K$,在最近的实验中使用的近藤系统\cite{mallet_prl_06,birge_prl_06}的移相。我们发现,相位相干时间不受注入过程的影响,清楚地证明了离子注入过程本身\emph{does not lead to any extra dephasing}在低温下。
2008-05-14 cond-mat.mes-hall
A Couped-Qubit Tavis Cummings Scheme for Prolonging Quantum Coherence
量子比特间的相互作用可以显著提高贝尔态的量子相干性。然而,相干时间增强不是单调的,并且存在进一步增加相互作用是没有帮助的阶段。谐振器中的建议电路QED型实现的Tavis-Cummings(迪克)模型,示出了转移这个转变点取决于加载的光子的数量。这允许谐振器在某些机制中放大相干增强。这种相互作用也会引起纠缠动力学的不寻常的崩溃和复苏类型的行为。一种新的精确的开放量子系统形式--Dicke模型的准哈密顿量揭示了如何保护共振腔中的Bell态不受随机涨落二能级系统的$1/f$噪声的影响。简单的电路级的细节给出通量量子位。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.atm-clus
Weak Antilocalization and Conductance Fluctuation in a Sub-micrometer-sized Wire of Epitaxial Bi2Se3
在这项研究中,我们解决的相位相干输运在亚微米尺寸的霍尔条外延Bi 2 Se 3薄膜的探测弱反局域化(WAL)和磁阻波动低于22 K。Hikami-Larkin-Nagaoka模型很好地描述了WAL效应,其中相干长度的温度依赖性表明电子传导在窄霍尔条中准一维地发生。根据普遍电导涨落分析了温度相关的磁阻涨落,给出了与WAL效应一致的相干长度。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall
Quantum fluctuations and phase coherence in superconducting nanowires
超导纳米线的量子行为可能主要取决于所采用的实验装置。在这里,我们调查的设置,使通过平衡超导电流跨越任意段的导线,而不限制其超导相的波动。该系统的低温物理性质是由集体类声等离子体激发和量子相位滑移的综合效应决定的。在$T=0$处,导线表现出两个量子相变,两者都由无量纲导线阻抗$g$控制。含有$g>16$的较粗导线保持超导性,而含有$g<2$的最细导线中的超导电流完全被量子涨落破坏。与$2<g<16$的中间阶段的特点是由两个不同的相关长度展示超导的行为在较短的尺度结合消失的超导响应在长尺度极限。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoresistance of proximity coupled Au wires
我们报告测量的磁阻(MR)的窄金线耦合到超导铝接触的一端,和一个正常的金接触的其他。低磁场$B$下的MR在$B$中是二次的,特征场尺度$B_c$由相位相干路径确定,相位相干路径不仅包括导线,而且包括两个触点。$B_c$在低温下基本上与温度无关,这表明在正常金属中,相位相干路径的面积不取决于超导相干长度$L_T$,而正常金属在低温下与温度密切相关。我们确定相关的长度尺度为正常金属中的电子相位相干长度$L_ϕ$和超导体中的相干长度$ξ_S$的组合。
2001-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ergodic vs diffusive decoherence in mesoscopic devices
我们报告的测量相位相干长度的高迁移率的二维电子气图案在两个不同的几何形状,一个线和一个环。相位相干长度提取从弱本地化修正长导线和从一个单一的环中的Aharonov-Bohm振荡的振幅,在低温制度时,退相干是由电子相互作用为主。我们表明,这两个测量导致不同的相位相干长度,即$L_Φ^\mathrm{wire}\propto T^{-1/3}$和$L_Φ^\mathrm{ring}\propto T^{-1/2}$。这种差异反映了这样一个事实,即围绕环缠绕的电子必然会探索整个样品(遍历轨迹),而在长导线中,电子在到达样品边缘之前失去了相位相干性(扩散机制)。
2013-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gate-defined wires in twisted bilayer graphene: from electrical detection of inter-valley coherence to internally engineered Majorana modes
扭曲双层石墨烯(TBG)实现了一个高度可调的,强相互作用的系统,具有超导性和各种相关的绝缘状态。我们在TBG中建立了具有邻近诱导自旋轨道耦合的门定义线,作为揭示相关绝缘体性质的工具$(i)$和基于Majorana的拓扑量子位的平台$(ii)$。特别是,我们表明,能带结构的栅极定义的线沉浸在一个“谷间相干”相关绝缘体继承电可检测指纹的对称性破缺本地后者。在导线的一侧由超导TBG区域包围,在另一侧由谷间相干相关绝缘体包围,进一步使得能够形成马约拉纳零模式-甚至可能在零磁场下,这取决于存在的精确的破磁顺序。我们的方案不仅引入了一种依赖于内部产生的邻近效应的高度门可调拓扑量子比特介质,而且还可以揭示TBG中的库珀配对机制。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度,即使在最低的载流子密度,使系统有效地一维。我们发现,相位相干长度线性增加的电导率表明,在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast optical control of spin dynamics in a quantum wire
在具有Rashba自旋轨道相互作用(SOI)的量子线中的自旋动力学被证明是通过适当形状的亚皮秒电磁脉冲可控的。如果光偏振矢量沿着线的方向,则载流子经历动量提升,同时保持不同自旋通道中的相位相干性,这一事实可用于控制光驱动自旋场效应晶体管的速度。具有垂直于线的偏振矢量的光子脉冲导致自旋进动,这与Rashba SOI的自旋进动相当,并且可以通过脉冲场参数进行调谐,这是一种可用于光学控制自旋电子器件的效果。
2011-01-12 cond-mat.mes-hall
Effects of finite superconducting coherence lengths and of phase gradients in topological SN and SNS junctions and rings
我们研究了有限邻近超导(SC)相干长度的影响,在SN和SNS结组成的半导体拓扑绝缘线的两端连接到一个或两个s波超导体。我们发现,这样的系统的行为完全作为SN和SNS结从一个单一的线,其中一些区域是坐在超导体的顶部,拓扑SC区域的大小由SC相干长度确定。我们还分析了在NS界面上的非完美传输的Majorana费米子的空间扩展的效果。此外,我们研究了连续相位梯度在开放和封闭(环)SNS结的影响。我们发现,这样的相位梯度在马约拉纳费米子的空间局域化中起着重要的作用。
2013-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-hole coherence in core-shell nanowires with partial proximity induced superconductivity
通过数值求解BdG哈密顿量,研究部分邻近化核壳纳米线中的电子-空穴相干性,发现径向、角向和纵向邻近化下局域化概率与Andreev反射的对应关系,并计算了感应超导能隙及磁场效应。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic coherence in metals: comparing weak localization and time-dependent conductance fluctuations
对电导率的量子修正允许对金属中的电子相干性进行实验评估。我们考虑是否独立的测量不同的修正是定量一致的,特别是在系统中的自旋轨道或磁性杂质散射。我们报告弱本地化和时间相关的普遍电导波动数据在准一维和二维AuPd线之间的2 K和20 K。从这两种方法推断的数据是在良好的定量协议,这意味着,正是相同的相干长度是相关的两个校正。
2004-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Renormalization group study of the conductances of interacting quantum wire systems with different geometries
我们研究了电子之间的相互作用对具有不同几何形状的量子线系统的电导的影响。所述系统包括在中间具有短截线的导线、包含能够包围磁通量的环的导线、以及在中间通过第五导线连接的四根导线的系统。每根导线被视为弱相互作用的Tomonaga-Luttinger液体,并在所有的交界处引入散射矩阵。利用最近发展起来的研究一维相互作用系统散射矩阵流的重整化群方法,计算了这些系统的电导随温度和导线长度的变化。我们目前的结果为所有三个制度的利益,即,高,中,低温。这些分别对应于小于、可比于和大于不同系统中的最小导线长度的热相干长度,即,短截线或环的每个臂或第五根线的长度。在这三个区域中,用于计算电导的重整化群方法和公式是不同的。我们提出了一个唯象动机的形式主义研究的中间制度,只有部分相干的电导。在低温下,我们研究的电导与电子能量附近的一些共振线的形状;共振的宽度随温度降低而趋于零。我们的研究结果表明,各种系统的实验兴趣的电导依赖于温度和长度在一个非平凡的方式时,考虑到相互作用。
2003-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wave packet transmission of Bloch electron manipulated by magnetic field
研究了布洛赫电子的波包回复现象,并探讨了如何用磁场控制布洛赫电子的波包回复以实现量子信息传输。结果表明,单电子系统可以被量子化的磁通量调制到线性色散区,然后电子波包可以在不扩散的情况下进行传输,而电子波包的局域分量可以在线性色散区中进行传输。该特征可用于执行在自旋的极化中编码的量子信息的高保真传输。在线性近似之外,重定域和自干涉作为量子相干性的新现象出现。
2005-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
e-h Coherence and Charging Effects in Ultrasmall Metallic Grains
我们考虑一个模型的电子隧穿之间的一对超小金属颗粒。在适当的条件下,非平衡末态效应可以强烈地增强隧穿,并在晶粒之间产生电子-空穴相干。该模型显示了一个量子相变之间的库仑阻塞状态的相干态表现出subohmic隧穿电导。结的临界状态表现出与温度无关的$h/e^2$级电阻。最后,我们讨论了颗粒材料和量子点的可能相关性。特别是,详细描述了我们模型中的量子跃迁与Herzog等人观察到的颗粒线中的金属-绝缘体跃迁之间的相似之处。
1997-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el