Quantum and semiclassical study of magnetic anti-dots
研究了二维带电粒子在非均匀磁场中的能级结构。特别地,对于磁性反点,磁场在点内部为零,并且在点外部恒定。这种装置可以用当今的技术制造。我们提出了详细的半经典研究这样的磁反点系统,并提供了一个比较精确的量子计算。在半经典方法中,我们应用Berry-Tabor公式的态密度和Borh-Sommerfeld量子化规则。在这两种情况下,我们发现在弱磁场限制与精确的频谱很好的协议。对于一个给定的丢失通量量子的能谱被分为六种可能的轨道类别,并总结在所谓的相图中。我们还研究了不同量子态的电流流动模式,并显示出与经典轨迹的清晰对应。
2004-07-09 cond-mat.mes-hall
A semiclassical theory of the Ehrenfest-time dependence of quantum transport in ballistic quantum dots
我们提出了一个基于量子力学的半经典计算方法,计算了具有理想点接触的弹道量子点的弱局域化修正和普适电导涨落的Eklfest-时间关系。当弱局域化校正与exp(-tau_E/tau_D)成正比时,电导的方差与tau_E无关,其中tau_E和tau_D分别是点的Ekfest时间和停留时间。后者与量子被踢旋转器的数值模拟一致[Tworzydlo等人,B 69,165318(2004)和Jacquod和Sukhorukov,Phys. Rev. Lett. 92,116801(2004)]。
2006-03-30 cond-mat.mes-hall
Towards a semiclassical justification of the `effective random matrix theory' for transport through ballistic chaotic quantum dots
弹道混沌腔体的散射矩阵S是“经典”和“量子”部分的直接和,它们分别描述了典型驻留时间小于和大于Ehrfest时间的通道的散射。根据Silvestrov,Goorden和Beenakker的“有效随机矩阵理论”[Phys. Rev. Lett. 90,116801(2003)],通过随机矩阵理论给出涉及量子力学散射矩阵的统计平均值。虽然已知这种有效随机矩阵理论不适用于对输运的量子干涉校正,其在散射通道的数量N中表现为次前导级,但据信它正确地描述了在N中前导级的量子输运。在这里,我们部分验证了这一信念,通过比较有效随机矩阵理论的预测的系综平均的多项式函数的S和S^匕首的程度为2,4,和6的半经典计算。
2006-06-14 cond-mat.mes-hall
Controlling Kerr nonlinearity with electric fields in asymmetric double quantum-dots
从理论上研究了与隧穿耦合的非对称双量子点系统中电场对克尔非线性的控制。研究发现,通过适当的双光束调谐和偏压隧穿,克尔非线性效应可以得到增强,并在很宽的范围内发生变化。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall
Transport through open quantum dots: making semiclassics quantitative
我们研究电子输运通过干净的开放量子点(量子台球)。我们提出了一个半经典理论,可以准确地再现量子输运计算。定量协议达成个别能量和磁场相关元素的散射矩阵。两个关键因素是必不可少的:(i)包含伪路径,这些路径除了经典路径之外,还具有由衍射产生的链接经典路径的拓扑结构;(ii)对衍射散射的高级近似。在这个框架内的伪路径半经典近似(PSCA),半经典理论的典型缺点,如违反的反射和透射之间的反相关和高估的电导波动。除了其预测能力,PSCA还提供了对量子到经典交叉的更深入的见解。
2009-10-30 cond-mat.mes-hall
Long-range spin transport in asymmetric quadruple quantum dots configurations
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid ICMM-CSIC(马德里材料科学研究所);Institut für Festkörperphysik, Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学固体物理研究所);Physikalisch-Technische Bundesanstalt(德国联邦物理技术研究院)
研究非对称四量子点配置中长程自旋输运的机制,通过主方程方法揭示参数不对称性和相干隧道机制对高效量子态传输的影响。
2025-05-29 cond-mat.mes-hall
Asymmetric double quantum dots as a subminiature mesoscopic cell
提出了一种由非对称双量子点电容耦合到邻近介观电路构成的超小型介观单元,它可以将无序噪声能量转化为有序电能。研究了介观电路噪声和外界电磁波干扰噪声两种方案。我们发现,所提出的电池可以表现为一个很好的恒流源和输出电流可能不会达到其最大值,即使电路短路。
2001-04-02 cond-mat.mes-hall
Transport and semiclassical dynamics of coupled quantum dots interacting with a local magnetic moment
我们提出了一个理论的磁输运通过一个系统的两个耦合的电子轨道,其中的电子自旋相互作用与(大)本地磁矩通过交换相互作用。对于这样一种设置的物理实现,我们想到的是,例如,半导体量子点耦合到主体材料中的核自旋系综或耦合到局部磁矩的分子轨道。使用半经典近似,我们推导出一组Eklfest运动方程的电子密度矩阵和外部自旋的平均值(朗道方程):由于自旋耦合,他们原来是非线性的,重要的是,还需要考虑不同自旋方向的电子状态之间的相干性。电子自旋极化引线在无限偏置极限下以Lindblad型振荡器的形式实现。我们已经解决了这个涉及的动力学系统的各种各向同性和各向异性耦合方案的数值。对于各向同性自旋耦合和自旋极化的铅,我们研究了电流诱导磁化的附加自旋的效果,并比较这与一个单一的量子点设置。我们进一步证明,各向异性耦合可以导致丰富多样的参数振荡的平均电流反映了复杂的相互作用之间的拉莫尔旋进的外部自旋和耗散相干动力学的电子自旋。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Quantum Shot Noise in Quantum Dots
我们分析了电流通过耦合到费米引线的量子点时,在库仑阻塞区的频率相关噪声。我们发现,非对称的散粒噪声作为频率的函数,显示步骤,并成为超泊松。这就提供了对电流量子涨落的实验研究。我们提出了一个精确的计算一个单点的水平和微扰评价的噪音在玻恩近似(顺序隧穿制度,但没有马尔可夫近似)的一般情况下,多个层次的充电相互作用。
2003-12-03 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Franck-Condon factors in suspended carbon nanotube quantum dots
碳纳米管量子点中的电子态和振动子一般具有不同的位置和大小。因此,传统的Anderson-Holstein模型,耦合振子的点总电荷,可能不再适用于一般。在这里,我们明确地解决的电子密度的空间波动的作用,产生空间依赖的弗兰克-康登因素。我们讨论了随之而来的显着影响运输是兼容最近的测量。这张照片可以在一般的纳米机电系统的隧道实验相关。
2010-05-06 cond-mat.mes-hall
Asymmetric exchange between electron spins in coupled semiconductor quantum dots
我们得到了一个微观描述的电子自旋之间的相互作用,在大块半导体和半导体量子点对。将k.p带混频和库仑相互作用放在同一个基础上处理,我们得到了一个电子的自旋和另一个电子的相对轨道运动之间的耦合对交换相互作用的三阶非对称贡献。这种贡献不依赖于晶体的反转不对称性。我们发现,它是~0.001的各向同性交换,这是感兴趣的量子信息。对几种量子点系统进行了详细的评价。
2005-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fine structure splitting cancellation in highly asymmetric InAs/InP droplet epitaxy quantum dots
针对 InAs/InP 液滴外延腐蚀坑量子点,本文通过组态相互作用计算发现,即使结构高度破坏 C4v 对称性,不同起源的 FSS 也可在特定位移处抵消,为按需产生高保真偏振纠缠光子对提供新思路。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Asymmetric magnetic dots: A way to control magnetic properties
我们用蒙特卡罗模拟来研究非对称点的磁特性随其几何形状的变化。圆点的不对称性是通过切除圆点的一部分而产生的,并且由不对称性参数$α$表征。这种形状的不对称性对双折射率($H_{c}$)、剩磁($M_{r}$)以及用于涡旋和C态形成的势垒具有有趣的影响. $H_{c}$和$M_{r}$的依赖性作为$α$的函数是非单调的,在这些参数中具有明确定义的最小值。涡流进入最不对称的部分,并通过点的对称部分离开。随着$α$的增加,涡旋形成开始于C状态,其持续较长的场,并且涡旋出口的屏障随着不对称性的增加而减小,从而提供对磁手性的控制。这意味着有趣的,天真的,意想不到的,磁行为作为几何形状和磁场的函数。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-noise tolerant exchange gates of singlet-triplet qubits in asymmetric double quantum dots
在半导体双量子点单重态-三重态量子比特结构中,由于量子比特的电荷环境引起的退相干是实现大规模量子计算的一个严重障碍。电荷退相干的影响可以通过在所谓的甜蜜点区域中操作量子位来减轻,在甜蜜点区域中,量子位对电噪声不敏感。在本文中,我们提出了基于两个不同尺寸的量子点的单重态-三重态量子比特。这样的非对称双点系统允许实现具有在较大点的双占用电荷区域中操作的可控交换分裂$J$的交换门,其中量子位对电荷噪声具有高弹性。在较大的点中,可以使用磁场将$J$淬灭到小于点内隧穿的值,而较小的点及其较大的分裂可以用于量子位的投影读出。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Approach to Orbital Magnetism of Interacting Diffusive Quantum Systems
研究了相互作用对扩散介观量子系统轨道磁性的影响。通过结合多体微扰理论和半经典方法,我们证明了相互作用对系综平均量子热力学势的贡献可以归结为一个本质上经典的算符.我们计算了无序环和无序点对扩散经典动力学的磁响应。我们的半经典方法再现了以前的图解量子计算的结果。
1997-10-01 cond-mat.mes-hall
Correlation effects in the transport through quantum dots
研究了具有有限个电荷能量\neq的关联量子点的电荷和热输运。在低于T_K的温度下出现的近藤共振导致了电输运和热输运的几个质的变化。我们表明,在这样的条件下,半经典莫特之间的热电势和电导率的关系是违反。我们还分析了其他运输性能的有限充电能量U有显着的影响。它们被认为是在这里,在小的限制和任意大的值的外部电压eV和/或温度差。特别是,我们检查的有效性的Wiedemann-Franz法律和半经典莫特关系。
2007-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The role of orbital dynamics in spin relaxation and weak antilocalization in quantum dots
我们发展了一个自旋相关量子输运的半经典理论来描述自旋轨道耦合量子点中的弱(反)局域化。这使我们能够区分不同类型的自旋弛豫系统的混乱,定期和扩散轨道经典动力学。我们发现,特别是,对于典型的Rashba自旋轨道耦合强度,可积弹道系统可以表现出弱本地化,而相应的混沌系统表现出弱反本地化。我们进一步计算了量子点的磁导,分析了随着量子点尺寸的减小和面内磁场的增加,弱反局域化是如何被抑制的。
2005-01-24 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Bouncing-ball tunneling in quantum dots
我们表明,通过量子点的隧穿可以完全由稳定的弹跳球轨道上的量子化状态。弹跳球隧穿指纹是一系列库仑阻塞峰,峰高相关性强,峰线形状不对称。我们的结果与最近量子点干涉实验中发现的峰高和透射相位的显著相关性一致。
2000-02-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Functional renormalization group study of parallel double quantum dots: Effects of asymmetric dot-lead couplings
利用带有反项的泛函重整化群方法,研究了双平行量子点和引线之间跳跃参数的不对称性对系统电导的影响以及系统中局域磁矩形成的可能性.我们证明了一种可能性的量子相变的局部矩制度(所谓的奇异费米液体(SFL)状态)的各种类型的跳跃不对称性和讨论各自的栅极电压依赖的电导。结果表明,依赖于非对称性的类型,该系统可以表现出一阶量子相变到SFL态,伴随着电导的不连续变化,类似于对称的情况,或二阶量子相变,其中电导是连续的,并在转变点附近表现出Fano型非对称共振.这些不同类型的电导行为的半解析解释。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin and Conductance-Peak-Spacing Distributions in Large Quantum Dots: A Density Functional Theory Study
利用自旋密度泛函理论研究了200个电子的二维量子点模型的电导峰间距和基态自旋。在对称势和非对称势中得到了不同电子数范围的分布。偶/奇效应对于小的对称点是显著的,但是对于大的不对称点是消失的,这表明比预期的更强的相互作用效应。高自旋基态的比例非常大。
2002-08-07 cond-mat.mes-hall
Singlet-triplet dephasing in asymmetric quantum dot molecules
讨论了双电子双量子点中由于弹性声子散射引起的单重态-三重态叠加的纯退相。我们将我们以前的结果推广到由两个不相同的点组成的系统。我们表明,不对称性必须非常强,以显着影响的退相速率。
2009-07-06 cond-mat.mes-hall
Strongly temperature-dependent recombination kinetics of a negatively charged exciton in asymmetric quantum dots at 1.55 μm
我们报告强烈的温度依赖性动力学的带负电荷的载流子复合物在非对称的InAs/AlGaInAs/InP量子点(破折号)发射在电信波长。该结构是高度细长的和大体积的,这导致非典型的载流子限制特性与$s$ - $p$壳层能量分裂远低于光学声子能量,这强烈影响声子辅助弛豫。探测发射动力学与时间分辨的microphotoluminescence从一个单一的点,我们观察到一个强烈的非单调的温度依赖性的带电激子寿命。利用动力学速率方程模型,我们发现通过激发带电激子三重态的弛豫侧路径可能导致这种行为。然而,这涉及通过电子自旋翻转的有效的单重态-三重态弛豫。因此,我们解释的结果作为一个间接的观察强烈增强的电子自旋弛豫没有磁场,可能导致非典型的限制特性。
2018-07-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic Thomas-Fermi-Weizsäcker model for quantum dots: a comparison with Kohn-Sham ground states
在密度泛函理论中,利用磁扩展的费米-魏茨泽克动能,数值计算了二维量子点的基态密度和能量。结果进行了彻底的比较,以评估的半经典方法的有效性与微观Kohn-Sham的。圆形以及变形系统被认为是。
2000-12-13 cond-mat.mes-hall
Photon-assistant Fano resonance in coupled multiple quantum dots
在计算耦合多量子点电子结构的基础上,系统地研究了交流电场驱动下系统的输运性质。我们发现双耦合量子点和三耦合量子点的输运性质有质的不同。对于对称和非对称的耦合双量子点结构,电场可以在并联双量子点的电流-交流频率曲线中诱导出光子辅助Fano共振,而在串联双量子点中诱导出对称共振。对于串联耦合的三重量子点,发现$Λ$型能级对输运性质有显著影响。对于非对称(在左点和右点之间)配置,由于共振光子引起的左/右点和中间点之间的混合,存在对称峰。在对称组态中,借助于“俘获暗态”,出现了Fano非对称线型。在量子光学中常见的相干俘获现象在量子电子输运中起着至关重要的作用。我们提供了一个清晰的物理图像的Fano共振和方便的方法来调整Fano效应。
2008-01-23 cond-mat.mes-hall
Shuttle instabilities: semiclassical phase analysis
本文对由三个量子点组成的电子穿梭的不稳定性进行了半经典分析:其中两个量子点是固定的,通过引线耦合到不同化学势的电子储存器中,而中心点安装在一个经典谐振子上。半经典分析,这是有效的,如果中心点振荡振幅大于量子力学零点运动,可以用来获得额外的洞察力的共振和设备的不稳定性的关系。
2004-01-20 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
Spin relaxation dynamics of quasiclassical electrons in ballistic quantum dots with strong spin-orbit coupling
利用路径积分方法模拟了半经典区域中Rashba自旋轨道相互作用对混沌和规则量子点自旋演化的影响。自旋极化动力学已被发现是显着不同的D 'yakonov-Perel'(DP)自旋弛豫体系统。在经典混沌系统和规则系统中,长时间自旋演化也有一个重要的区别。在前一种情况下,自旋极化弛豫到零的弛豫时间远大于DP弛豫,而在后一种情况下,它演变到一个时间无关的剩余值。基于Rashba SOI的Schroedinger方程的精确解的自旋演化的量子力学分析证实了对圆点的经典模拟的结果,预计这在一般规则系统中是有效的。相反,在混沌点中自旋弛豫到零与量子力学的预期相矛盾。这标志着在半经典模拟中错过的介观回波效应的重要性。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Fluctuation Phenomena in Chaotic Dirac Quantum Dots: Artificial Atoms on Graphene Flakes
我们发展了Dirac量子点的短截线模型。平均电导和关联函数的分析结果,并发现与以前发现使用半经典计算。与现有数据的比较。本文的结果证明了随机矩阵理论在Dirac电子被限制在体育场中的情况下的适用性。
2015-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nucl-th
Universality in chaotic quantum transport: The concordance between random matrix and semiclassical theories
电子在混沌量子点中的输运表现出普遍的、系统无关的性质,与随机矩阵理论相一致。量子输运也可以通过半经典近似在经典散射轨迹上求和。这些轨道之间的相关性可以用图表来组织,并已被证明可以为某些观测量提供普遍的答案。在这里,我们开发的一般组合治疗的半经典图,通过连接到因式分解的排列。我们之间的协议的半经典和随机矩阵的方法传输本征值的时刻。结果是有效的所有时刻的所有订单的逆通道数的扩展为所有三个主要的对称类(有和没有时间反演对称性和自旋轨道相互作用),并扩展到非线性统计。这最后解释了随机矩阵理论的混沌量子输运的基础动力学方面的适用性,以及提供半经典访问的传输本征值的概率密度。
2012-05-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Macroscopic vs. microscopic models of circular Quantum Dots
在一系列的模型中,从自洽的3D Hartree计算到Shikin等人的半经典模型,研究了门控圆形量子点中电子的约束机制。垂直约束与横向约束的分离允许精确的2D Hartree计算。对于含有$\sim 50$电子的中等大小的点,2D的高斯-费米也可以是精确的。最后,一个Shikin型参数化的电子密度允许定量研究的重要性的许多贡献的限制潜力。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Chaos and Interacting Electrons in Ballistic Quantum Dots
我们表明,独立粒子的经典动力学可以确定相互作用的电子在弹道制度的量子特性。这种联系是建立在图解微扰理论和半经典有限温度格林函数。具体地说,轨道磁性大大增强的朗道磁化率的相互作用和有限的大小的综合影响。定期系统中的周期轨道的家庭的存在下,使他们的敏感性参数大于混沌系统,从相关项出现的差异。
1997-08-13 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Numerical Analysis of Photon Absorption of Gate-defined Quantum Dots Embedded in Asymmetric Bull's-eye Optical Cavities
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所);Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo(东京大学先进科学技术研究中心)
本文通过数值分析证明,在非对称牛眼光学腔中调整衬底与半导体薄板间距,可使栅极定义量子点的偏振无关光子吸收效率再提升1.6倍。
2023-04-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Phonon effect on two coupled quantum dots at finite temperature
从理论上研究了非对称双量子点与声子池耦合系统中布居数的量子振荡。它显示了如何环境温度对系统的影响。
2007-05-22 cond-mat.mes-hall
Asymmetric supercapacitors: optical and thermal effects when active carbon electrodes are embedded with nano-scale semiconductor dots
研究了纳米硅量子点(n-Si QD)嵌入活性炭电极的非对称超级电容器的光热效应。我们描述两种结构:(1)p-n类,通过使用聚乙烯亚胺(PEI)粘合剂用于n类电极和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)粘合剂用于p类电极而获得;(2)单组分粘合剂,聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。一般来说,AC对肉眼呈现黑色,并且可以假设其充当黑体吸收体,即不加区别地吸收所有光谱。然而,在平坦的有损光谱之上,AC(来自两个制造商)表现出两个不同的吸收带:一个在蓝色(~ 400 nm),另一个在近红外(~ 840 nm)。n-Si材料增强了蓝光吸收,并使IR吸收褪色。两个谱带都对电容增加有贡献:(a)当使用水溶液和PMMA粘合剂时,光学相关的电容增加在低n-Si浓度下为20%,在高浓度剂量下超过100%;(b)当使用IL电解质时,热容增加(约40%)与光学效应(约42%)相当,因此被认为是光学诱导的热效应。实验数据表明,即使在没有n-Si点的情况下,光致电容也会增加;这可能是由于AC在蓝色中的吸收。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Ehrenfest-time dependence of weak localization in open quantum dots
半经典理论预言,如果Escherfest时间超过在腔中的停留时间,则对弹道混沌腔电导的弱局域化修正被抑制[I]。L. Aleiner和A. I. Larkin,Phys. Rev. B { \bf 54},14424(1996)]。我们报告的数值模拟弱本地化的开放量子踢旋转器,证实了这一预测。我们的研究结果不同意通过弹道混沌腔传输的“有效随机矩阵理论”。
2005-05-10 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of the Ehrenfest-time dependence of quantum transport
在弹道导体中,输运系数出现量子效应的时间阈值很低。这个低的时间阈值是复活节的时间。以前大多数关于量子输运的Eklfest时间依赖性的研究都假设了遍历的电子动力学,因此它们只能应用于弹道量子点。在这篇文章中,我们提出了一个理论的三个签名的量子输运-Fano因子的散粒噪声功率,弱本地化校正的电导,电导波动-任意弹道导体的Eschlafest时间依赖性。
2007-06-11 cond-mat.mes-hall
Kondo effect in quantum dots coupled to ferromagnetic leads with noncollinear magnetizations
利用非平衡格林函数方法计算了近藤机制下量子点中自旋相关的电子输运。该点由安德森哈密顿量描述,并且对称或非对称地耦合到铁磁引线,其磁矩是非共线的。结果表明,微分电导中零偏Kondo反常的分裂随磁化方向夹角的增大而单调减小,对于反平行组态,对称情况下零偏Kondo反常的分裂消失,而非对称情况下零偏Kondo反常的分裂有限.
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Aharonov-Bohm Interferometry with Interacting Quantum Dots: Spin Configurations, Asymmetric Interference Patterns, Bias-Voltage-Induced Aharonov-Bohm Oscillations, and Symmetries of Transport Coefficients
我们研究了含有相互作用量子点的多连通介观几何结构中的电子输运。我们的公式涵盖了平衡和非平衡物理。讨论了通过量子点的相干输运通道与器件总电导中磁通敏感Aharonov-Bohm振荡的关系。在第一和第二顺序的点水平的固有线宽的运输的贡献详细解决。我们预测的相互作用引起的共振峰周围的干涉信号的振幅的不对称性的结果与自旋翻转过程相关的不相干。这种不对称性可用于探测量子点的总自旋。这样的探针需要比近藤效应更不严格的实验条件,其提供相同的信息。我们表明,一阶的贡献可以是部分甚至完全一致的。这与顺序隧穿图形成对比,顺序隧穿图将一阶输运描述为不相干隧穿过程的序列。我们预测偏置电压引起的与线性响应区域中的通量无关的物理量的阿哈罗诺夫-波姆振荡。超越Onsager关系,我们分析了设置的空间对称群和通量相关的非线性电导之间的关系。
2002-01-07 cond-mat.mes-hall
Robust entanglement of an asymmetric quantum dot molecular system in a Josephson junction
我们演示了如何在电压控制结中产生量子点分子系统的稳健纠缠。为了提高该系统的量子信息特性,我们提出了一个适用的协议,其中包括实现非对称量子点以及工程水库。具有可调能垒的量子点可以提供非对称耦合系数,其可以通过间隙电压来调节。此外,通过工程水库,超导体可以用作偏置电压结中的引线。系统的高可控性特性通过调节控制参数提供了任意的纠缠。在电压特性方面,非对称结构可以实现理想的纠缠,并且随着偏压的增加,纠缠可以保持在近单位的量级。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tailoring the magnetic properties of Fe asymmetric nanodots
非对称点作为其几何形状的函数进行了研究,使用三维(3D)面向对象的微磁框架(OOMMF)代码。研究了圆盘形状不对称性对磁化率和剩磁的影响。还讨论了剩磁和矫顽力的角度依赖性。不对称的点被发现扭转其磁化的涡旋的成核和传播,当该领域是平行于不对称的方向施加。然而,复杂的反转模式出现时,在外场施加的角度是变化的,导致非单调的行为的矫顽力和剩磁。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Fano-Kondo effect of transport properties through quantum dots
基于T型量子点的理论模型,研究了零偏压电导下的Fano-近藤效应.作为栅极电压的函数的电导通常由Fano不对称参数q表征。与近藤温度T_K相比,随着温度的变化,电导显示出高低温区域之间的交叉:高温下有两个Fano不对称峰,低温下Fano峰内有Fano-Kondo平台。用有限温度密度矩阵重整化群方法(FT-DMRG)数值计算了电导随温度的变化关系。
2004-10-04 cond-mat.mes-hall
Semiclassical analysis of a two-electron quantum dot in a magnetic field: dimensional phenomena
虽然三维轴对称双电子量子点的动力学与抛物型禁闭势一般是不可分的,我们已经发现了一个确切的分离与三个量子数的特定值的磁场。此外,它示出的磁性,如磁矩和磁化率是敏感的垂直约束的存在和强度。使用半经典的方法的计算的本征值减少到简单的求积提供一个透明的和几乎解析的量子化的量子点能级,其不同于确切的能量只有百分之几。
2001-11-20 cond-mat.mes-hall
A Fokker-Planck reaction model for the epitaxial growth and shape transition of quantum dots
我们建立了一个Fokker-Planck反应模型来研究量子点阵列的耦合外延生长和形状转变过程的动力学。Fokker-Planck反应模型基于Fokker-Planck方程的耦合系统,其中每种岛类型的分布由其自身的生长Fokker-Planck方程控制,其中反应项描述不同类型的岛之间的形状转变,包括不对称形状。形状转变的反应项取决于岛的大小,并确定从明确计算的最低势垒路径为每个形状转变。这种平均场模型使我们能够考虑不对称形状转变的动力学,并研究在耦合生长和转变过程中岛屿形状分布的演变。通过对一系列生长参数的数值模拟,我们发现岛阵列形状分布的多峰和单峰演化模式,这取决于外部沉积通量率和温度,而不是形状转变率。然而,形状转变速率支配形状转变的动力学,并确定通过不对称状态形成的岛的分数,这对合金岛内的不对称组合物分布的发展具有影响。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Transport of Interacting Electrons through a Pair of Coupled Metallic Quantum Dots
推导了两个串联金属量子点的$I-V$曲线的相互作用修正的完整表达式。对于强不对称点在很宽的参数范围内,这种相互作用的校正依赖于电压和温度的几何。
2004-06-17 cond-mat.mes-hall
Resonant nature of phonon-induced damping of Rabi oscillations in quantum dots
从理论上讨论了晶格动力学(声子)影响下半导体量子点中电荷(激子)自由度的光控相干动力学。我们表明,在强非线性制度的晶格响应的动力学是由声子模式和光驱动的动力学之间的半经典共振。我们强调中间态的稳定性对真正相干控制的重要性。
2004-05-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bosonic transport through a chain of quantum dots
研究了粒子通过耦合到两个玻色子库的量子点链的输运。对于非相互作用的玻色子粒子的水库的情况下,我们推导出一组精确的随机微分方程,其内存内核和驱动噪声的特点是完全由水库的属性。去马尔可夫极限的分析可解的情况下。粒子间相互作用对系统瞬态行为的影响,当两个水库瞬时耦合到一个空链的量子点,是近似的半经典方法,称为截断维格纳近似。通过链的稳态粒子流和平均粒子职业解释通过相互作用系统的光谱特性。
2013-07-18 cond-mat.mes-hall
Long quantum transition times due to unstable semiclassical dynamics
量子跃迁被半经典地描述为系统沿着(复杂)轨迹的运动。我们考虑的情况下,当半经典轨迹是不稳定的,并发现相应的过渡的持续时间是大的。此外,我们表明,在过渡时间的概率分布有不寻常的不对称形式的情况下,不稳定的轨迹。我们详细研究了三种与不稳定半经典动力学有关的过程。首先,我们分析了最近提出的多维隧穿机制,其中跃迁通过经典不稳定态的形成和随后的衰变进行。“第二类过程包括由于能量分散引起的一维活化跃迁。在这种情况下,半经典跃迁时间分布具有普遍形式。第三,我们研究了在过势垒波包传输情况下的过渡时间分布的长时间渐近性。我们发现,这些渐近行为是由不稳定的半经典轨迹,徘徊在障碍顶部附近。
2009-11-10 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Optical measurement and modeling of interactions between two hole or two electron spins in coupled InAs quantum dots
通过相干隧穿耦合的量子点中的两个电子自旋通常被认为近似服从海森堡各向同性交换。这还没有建立两个洞。在这里,我们测量光谱的两个空穴和两个电子在两个垂直堆叠的自组装InAs量子点使用光谱作为一个功能的电场和磁场。我们发现,这两个系统的交换是近似各向同性的,但显着的不对称贡献,所产生的自旋轨道和塞曼相互作用与空间不对称性相结合,需要解释大anticrossings和精细结构的能量分裂的光谱。非对称贡献的各向同性的哈密顿量的电子是百分之几的顺序,而空穴是一个数量级更大。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical modeling of coupled quantum dot-cavity systems: From polariton-like dynamics to Rabi oscillations
光子谐振腔中的半导体量子点是一种强耦合的光-物质系统,在光电子器件和量子信息处理等领域具有广阔的应用前景。在这里,我们提出了一个平面量子点系综耦合激子-光场动力学的理论研究,被视为两个能级系统,嵌入在一个光子腔麦克斯韦方程组建模。当耦合一个外部短激光脉冲到腔中激发时,我们发现一个激子极化激元的行为为弱激发和拉比振荡的强激发与这些制度之间的急剧转变。在过渡区,我们发现高度非线性动力学涉及高谐波的基本振荡。我们进行了数值研究的基础上的麦克斯韦方程组耦合到布洛赫方程的量子点的解的时间域差分方法,并推导出一个分析模型来描述耦合腔-量子点系统,这使我们能够描述的牛顿动力学在一个有效的非谐势的光场动力学。从这个势的形状结合初始条件可以很好地理解过渡。然后将该模型扩展到量子点的加宽系综。在弱激发下,极化激元谱线发生了轻微的位移和展宽,但仍然存在向拉比振荡区的急剧跃迁。此外,我们发现了第二个,较低的阈值与额外的线在光谱中,可以追溯到拉比振荡驱动的极化激元模式。我们的方法提供了新的见解在量子点和光子结构中的光场的动力学。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall
Interaction matrix element fluctuations in quantum dots
在弹道量子点的库仑阻塞机制中,众所周知,电导峰间距的分布被单粒子图像错误地预测;相反,需要考虑剩余电子相互作用的矩阵元素波动。在规范化的随机波模型,有效的半经典极限的电子数的点变得很大,我们得到的两体和一体矩阵元的波动的解析表达式。然而,这些波动可能太小,无法解释低温实验数据。我们已经研究了矩阵元素的波动在现实的混沌几何形状,并表明,在能量的实验兴趣,这些波动一般超过约3-4的随机波模型的预测的一个因素。甚至更大的波动发生在具有混合混沌-规则相空间的几何中。这些结果可以允许Hartree-Fock图片和实验之间更好的协议。在其他研究结果中,我们表明,相互作用矩阵元素的分布是强烈的非高斯的参数范围内的实验兴趣,即使在随机波模型。我们还发现,在现实的几何形状中的增强的波动不能使用领先的顺序半经典的方法计算,但可以理解的短期动力学。
2007-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.CD
Nonadiabatic transitions in Landau-Zener grids: integrability and semiclassical theory
我们证明了两个能带的线性时间依赖交叉的一般模型是可积的。也就是说,该模型的哈密顿量具有二次依赖于时间的交换算子。我们将这一特性应用于四态Landau-Zener(LZ)模型,该模型以前曾用于描述电子在两个半导体量子点之间穿梭的Landau-Stückelberg干涉实验。可积性,然后导致简单的,但不平凡的确切关系的过渡概率。此外,可积性导致一个半经典理论,提供了在这些模型中的所有参数值的跃迁概率的解析近似。结果预测了一个动态的相变,并显示出相似的外观模型属于不同的拓扑类。
2021-01-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum theory of light emission from quantum dots coupled to structured photonic reservoirs and acoustic phonons
半导体量子点中的电子-声子耦合在决定激发态激子的光学性质,特别是发射光子的光谱性质方面起着重要作用。本文提出了一个全面的理论和分析的发射光谱从人工原子或量子点耦合到结构的光子库和声学声子,当激发非相干泵浦场。作为结构化水库的具体例子,我们选择了洛伦兹腔和耦合腔波导,这是目前的实验兴趣。对于光学腔的情况下,我们直接比较和对比的光谱从三个不同的理论方法来处理电子-声子耦合,包括一个马尔可夫极化子主方程,一个非马尔可夫声子相关展开技术和半经典线性极化率的方法,我们指出这些模型的局限性。对于腔QED极化子主方程,在弱激发近似下,考虑温度、腔-激子失谐和腔点耦合,给出了声子辅助散射率的封闭解析解.我们明确地表明,为什么半经典的线性磁化率方法不能正确地占声子介导的腔喂养。对于弱耦合腔,我们使用更一般的水库的方法计算光谱,并解释其差异从上述方法在低Q限制的洛伦兹腔。随后,我们使用这个一般水库计算从量子点耦合到慢光光子晶体波导的发射光谱,这表明了一些惊人的光子-声子耦合效应。我们的量子理论可以应用于广泛的光子结构,包括光子分子和耦合腔波导系统。
2015-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
The effect of symmetry class transitions on the shot noise in chaotic quantum dots
利用随机矩阵理论(RMT)方法,计算了混沌腔中散粒噪声功率的弱局域化修正随磁场和自旋轨道耦合的变化。我们发现了一个非常简单的关系之间的弱本地化校正的电导和散粒噪声功率,这只取决于通道数不对称的腔。在正交酉交叉的特殊情况下,我们的结果与Braun等人的预测相吻合。等人[J.Phys.A:Math. Gen. { \bf 39},L159-L165(2006)],说明了半经典方法与RMT的等价性。
2006-10-24 cond-mat.mes-hall
Exciton spin relaxation in single semiconductor quantum dots
研究了非对称单量子点中激子自旋的弛豫(纵向弛豫时间$T_{1}$),这是由于短程交换作用和声学声子形变的相互作用引起的。计算的弛豫速率强烈依赖于点的大小,磁场和温度。对于典型的量子点和低于100 K的温度,零磁场弛豫时间是长的激子寿命相比,但他们强烈减少高磁场。本文详细讨论了基于(In,Ga)As和(Cd,Zn)Se半导体化合物的量子点。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall