High spectral resolution of GaAs/AlAs phononic cavities by subharmonic resonant pump-probe excitation
本文介绍了GaAs/AlAs超晶格平面腔和低温微柱腔($\sim 20\,\textrm{K}$)中几十GHz范围内受限声模的谐振频率、寿命和形状的精确测量。已经使用了次谐波共振泵浦-探测技术,其中泵浦激光器的重复率被调谐到腔共振的次谐波以使声共振的振幅最大化,与用于对表面位移的高灵敏度($\sim 10 \,\textrm{fm}$)的Sagnac干涉仪技术相结合。在$\sim 20\,\textrm{GHz}$处的腔基模和高达$\sim 180\,\textrm{GHz}$的高次腔谐波已被清楚地分辨。在平面超晶格中测量了高达$2.7 \times 10^4$的机械Q值,并证明了超晶格腔微柱中受限声学模式的直接空间映射。所获得的Q-频率产品是$ \sim 5 \times 10^{14}$,证明这些超晶格腔适用于光学机械应用。
2018-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gigahertz-frequency Lamb wave resonator cavities on suspended lithium niobate for quantum acoustics
The University of Tokyo(东京大学);University of Chicago(芝加哥大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
在悬空锂铌酸盐上实现吉赫兹频率兰姆波谐振腔,用于量子声学中的量子比特耦合研究
2026-01-20 cond-mat.mes-hall
Statistics of quantum transport in chaotic cavities with broken time-reversal symmetry
通过混沌腔的量子输运的统计特性被编码在迹线$\T={\rm Tr}(tt^†)^n$中,其中$t$是传输矩阵。在随机矩阵理论方法中,这些迹是随机变量,其概率分布取决于系统的对称性。对于时间反演对称性破缺的情况,我们给出了所有$n$的$\T$平均值和方差的显式封闭表达式。特别地,这提供了所有阶的电荷累积量$\Q$。我们还计算了电导$g=\mathcal{T}_1$的矩$<g^n>$。所得所有结果均准确,{ \it即}它们对于任意数量的开放信道都是有效的。
2008-08-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Terahertz chiral sub-wavelength cavities breaking time-reversal symmetry via ultra-strong light-matter interaction
本研究通过纳米天线阵列与二维电子气朗道跃迁耦合,实现太赫兹手性亚波长腔,打破时间反演对称性,达到超强耦合,并优化设计获得圆偏振基态。
2025-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalously Strong Nonlinearity of Unswept Quartz Acoustic Cavities at Liquid Helium Temperatures
我们展示了各种非线性现象,在极低的功率在低温声学腔由石英材料制成,没有经历任何电扩散过程。观察到的非线性现象包括线形不连续性,功率响应不连续性,正交振荡和自诱导透明。这些现象归因于通过大量随机分布的重俘获离子的非线性耗散,所述重俘获离子通常通过电扩散去除。一个简单的平均场模型预测了大多数观察到的现象。与Duffing-like系统相比,该系统表现出与晶体非谐性无关的非线性机制。
2013-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Jump Chaotic Behaviour of Ultra Low Loss Bulk Acoustic Wave Cavities
我们在超低损耗石英体声波腔($Q>3\times10^9$)中展示了一种以前未观察到的非线性现象,这种现象只发生在低于20毫开尔文的温度和相对较弱的泵浦下。这一现象揭示了几个稳定的平衡点(至少两个焦点和两个节点)的出现,以及这些准态之间在随机时间的跳跃。这种随机性的程度以及电平之间的间隔可以通过入射载波信号的频率来控制。它表明,该效应的性质超出了标准的Duffing模型。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Long-Lived Coherent Acoustic Phonons in Epitaxially Grown III-V Adiabatic Cavities
本文利用GaAs/AlAs准周期超晶格构建绝热声子势腔,实验观测到96–101 GHz的长寿命受限相干声学声子,并证明其可延缓光激发载流子能量损失。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Semiclassical Theory of Time-Reversal Focusing
时间反转镜已经成功地应用于复杂介质中各种波的传输。特别是,在混沌腔中的声波表现出一个重定域,这是非常强大的外部扰动或部分使用的可用信息。我们开发了一个半经典的方法,以定量地描述从最初本地化的波包产生的重聚焦信号。与时间相关的重建信号与注入的时间窗口成线性增长,与声学实验一致,并达到原始波包的相同空间扩展。我们解释了混沌动力学对信号重建及其对外部扰动的稳定性所起的关键作用。
2008-12-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pair Partitioning in time reversal acoustics
通过对系统有限区域内激励的持续控制,可以有效地实现声波的时间反演。这种被称为时间反射镜的方法对介质的不均匀性是稳定的,它在医学物理、海洋学和通信中有许多应用。作为研究这种鲁棒性的第一步,我们应用完美逆滤波器过程,该过程考虑了系统的记忆效应。在这些程序的数值计算中,我们发展了耦合振子系统的对分割方法。该算法的灵感来自于量子动力学的特罗特策略,通过将系统成对分离并应用交替每对演化的频闪序列来获得耦合谐振子链的动态。我们在这里分析的正式基础的方法,并讨论他的扩展,包括能量耗散内的介质。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall
Pseudo-time-reversal symmetry and topological edge states in two-dimensional acoustic crystals
我们提出了一个简单的二维声学晶体,实现拓扑保护的边缘态的声波。声学晶体是由一个三角形阵列的核-壳圆柱嵌入水主机。利用两个双简并本征态在Γ点的点群对称性,我们可以在这个经典系统中构造出赝时间反演对称性和赝自旋态。我们发展了一个有效的哈密顿模型,在布里渊区中心附近的相关色散带,并找到了带反转和拓扑相变之间的内在联系。通过数值模拟,我们明确地证明了声学边缘状态沿着拓扑非平凡声学晶体和平凡晶体之间的界面的单向传播,以及边缘状态对具有尖锐弯曲的缺陷的鲁棒性。我们的工作提供了一个新的设计范例,操纵和传输声波在拓扑保护的方式。基于我们设计的技术应用和设备预计将在各种感兴趣的频率范围内,从次声到超声波。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthetic gauge fields and Weyl point in Time-Reversal Invariant Acoustic Systems
受量子霍尔效应和拓扑绝缘体发现的启发,经典波的拓扑性质开始引起人们的广泛关注。通过外加磁场诱导的时间反演对称性破缺或动态调制,可以实现以非零陈数为特征的拓扑非平凡带。由于不存在类法拉第效应,声学系统中的时间反演对称性的破缺通常是通过运动的背景流体来实现的,因此大大增加了工程的复杂性。在这里,我们表明,我们可以实现有效的反演对称性破缺和有效的规范场在一个约化的二维系统的结构工程层间耦合,实现声学模拟的拓扑Haldom模型。然后,我们发现并证明单向背散射免疫边缘状态。我们证明了合成规范场与三维能带结构中的Weyl点密切相关。
2015-03-21 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Time-Reversal-Invariant Altermagnetic Acoustic Crystals
State Key Laboratory of Optical Fiber and Cable Manufacturing Technology, Department of Electronic and Electrical Engineering, Guangdong Key Laboratory of Integrated Optoelectronics Intellisense, Southern University of Science and Technology(南方科技大学);College of Physics and Electronic Engineering, Qujing Normal University(曲靖师范学院);Department of Physics, Hubei University(湖北大学)
本研究提出并实现首个时间反演不变的交替磁声晶体,其具有赝自旋依赖能带劈裂与亚晶格赝自旋锁定特性,为交替磁学研究及非磁性器件的类自旋波操控提供新平台。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.class-ph
Acoustic diamond resonators with ultra-small mode volumes
量子声动力学(QAD)是一个快速发展的研究领域,提供了在新的频率范围内实现和研究宏观量子力学系统的可能性,并为混合量子设备实现换能器和新型存储器。在这里,我们提出了一种新的设计,一个多功能的金刚石QAD腔工作在GHz的频率,表现出约$10^{-4}λ^3$的有效模式体积。我们的声子晶体波导腔实现了一个非共振模拟的光学避雷针效应,本地化的能量进入一个深亚波长体积的声学模式。我们表明,这种限制可以很容易地增强嵌入氮空位(NV)中心的轨道应变相互作用的高协同制度,并使有效的谐振冷却的声学振动朝向基态使用一个单一的NV。这种结构可以很容易地转换为在一维或二维声子晶体中具有多个腔的设置,并且底层的非共振定位机制将为进一步增强光子晶体腔中的光声耦合铺平道路。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Hidden time-reversal symmetry, quantum detailed balance and exact solutions of driven-dissipative quantum systems
基于关联函数的时间对称性,驱动耗散量子系统一般不满足简单的细致平衡概念。我们发现,这样的系统仍然可以表现出隐藏的时间反演对称性,最直接体现在一个适当的纠缠热场双态准备的原始系统的双重版本。这种隐藏的时间反演对称性具有直接的操作效用:它提供了一种寻找非平凡稳态精确解的一般方法。这种方法的特殊情况包括来自量子光学的相干量子吸收体和复$P$函数方法。我们还表明,隐藏的TRS具有可观察到的后果,即使在单系统实验中,可以打破非平凡的非线性,热波动和驱动的组合。为了说明我们的想法,我们分析了驱动量子比特和非线性腔的具体例子。这些系统表现出隐藏的时间反演对称性,但不是传统的细致平衡。
2020-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal Quantum Transducers based on Surface Acoustic Waves
我们提出了一个通用的,片上量子换能器的基础上的表面声波的压电活性材料。由于材料的固有压电(和/或磁致伸缩)特性,我们的方法提供了一个通用平台,能够相干地连接广泛的量子位阵列,包括量子点,捕获离子,氮空位中心或超导量子位。表面声波的量子化模式位于千兆赫范围内,可以被强烈地限制在声子腔中的表面附近,并在声波导中被引导。我们表明,这种类型的表面声激发可以有效地利用作为一个量子总线,作为一个芯片上,机械腔QED等效的微波光子,并使大范围的量子位的长距离耦合。
2015-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Statistics of quantum transport in weakly non-ideal chaotic cavities
我们考虑时间反演对称性被破坏的混沌腔中的电子输运统计,其中一个引线是弱非理想的,即它包含隧道势垒的隧穿概率$Γ_i$。使用对称函数展开和广义Selberg积分,我们开发了一个系统的扰动理论在$1-Γ_i$有效的任意数量的通道,并获得明确的公式高达二阶的平均值和方差的电导,和平均散粒噪声。电导的高阶矩被认为是领先的顺序。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Towards a time-reversal mirror for quantum systems
在核磁共振极化回波实验中,通过改变哈密顿量的符号,可以实现量子态时间演化的反转。在这项工作中,我们描述了一种替代机制的启发声时间反转镜。通过求解离散空间中的逆时间问题,我们提出了一种新的方法,即完美逆滤波器。它通过在给定区域的外围重新注入一个指定的波函数来实现精确的时间反演。
2006-10-17 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
Moments of Wishart-Laguerre and Jacobi ensembles of random matrices: application to the quantum transport problem in chaotic cavities
我们收集明确的和用户友好的表达式为一点密度的实特征值$\{λ_i\}$的$N\times N$ Wishart-Laguerre和雅可比随机矩阵的正交,酉和辛对称。使用这些公式,我们计算整数矩$τ_n=<\sum_{i=1}^Nλ_i^n>$的所有对称类没有任何大的$N$近似。特别是,我们的研究结果提供了精确的表达的时刻传输本征值的混沌腔与时间反转或自旋翻转对称性和支持有限的和任意数量的电子通道中的两个传入的引线。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Cavity quantum acoustic device in the multimode strong coupling regime
我们研究了电路量子电动力学的声学模拟,便于紧凑的高Q(${>}20,000$)微波频率腔与密集的频谱。我们制造和表征了一种器件,该器件包括耦合到$300\,\mathrm{μm}$长表面声波谐振器的通量可调transmon。对于某些模式,量子位-腔耦合达到$6.5\,\mathrm{MHz}$,超过腔损耗率($200\,\mathrm{kHz}$)、量子位线宽($1.1\,\mathrm{MHz}$)和腔自由光谱范围($4.8\,\mathrm{MHz}$),使器件处于强耦合和强多模状态。随着量子比特从腔中失谐,我们表明,色散位移的行为根据广义Jaynes-Cummings哈密顿量的预测。最后,我们观察到,量子位线宽强烈依赖于它的频率,预期的自发发射的声子,我们确定的工作频率,这种发射率被抑制。
2017-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Experimental Realization of Acoustic Chern Insulator
拓扑绝缘体是一种新的物质状态,其拓扑相起源于对称性破缺。近年来,时间反演不变的拓扑绝缘体被证明适用于经典波系统,如声学系统,但受到赝自旋间或谷间背散射的限制。这个挑战可以通过打破时间反演对称性来有效地克服。在这里,我们报告了第一个实验实现的声学拓扑绝缘体与非零陈数,即,声学陈氏绝缘体(ACI),通过引入一个角动量偏置谐振器阵列与破洛伦兹互易性。利用高Q因数谐振来降低所需的旋转速度。实验结果表明,具有稳定均匀的准流体流偏置特性的ACI支持声在边界处的单向非互易传输,在拓扑上不受缺陷诱导散射的影响.我们的工作开辟了探索独特的可观察到的拓扑相位和开发实用的非互易声学设备的机会。
2018-01-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Graphene Using Surface Acoustic Wave Resonators
本研究利用LiNbO$_3$衬底上的表面声波谐振腔,实现了对hBN封装石墨烯异质结构量子霍尔区域的非接触电导率测量,为vdW材料量子输运研究提供了新平台。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Integrable theory of quantum transport in chaotic cavities
时间反演对称性破缺的混沌腔中的量子输运问题在普适极限下是完全可积的。利用这一观察结果来确定具有支持任意数量$n$的传播模式的理想引线的腔的累积量和电导的分布函数。表示在第五Painlevé超越和/或户田晶格方程的解决方案,电导分布进一步分析的大- $n$限制,揭示长指数尾巴,否则高斯曲线。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Random matrix theory of quantum transport in chaotic cavities with non-ideal leads
我们确定的联合概率密度函数(JPDF)的反射本征值在三个戴森的合奏正常导电混沌腔耦合到外面的世界,通过弹道和隧道点接触。表达的JPDF矩阵参数(标记的戴森指数$β$)的超几何函数,我们进一步表明,反射本征值形成一个行列式系综在$β=2$和一种新的类型的Pfiran系综在$β=4$。作为应用,我们推导出一个简单的解析表达式的并发分布描述的轨道纠缠电子在隧道点接触混沌腔中的生产时,保持时间反演对称性。
2015-05-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Large Petermann factor in chaotic cavities with many scattering channels
由于腔模的非正交性,激光腔的量子限制线宽被Petermann因子K增强到高于Schawlow-Townes值。利用随机矩阵理论和超对称性技术,非微扰地计算了具有混沌散射和时间反演对称性破缺的腔系综中的平均Petermann因子$<K>$,它是激光模衰减率$Γ$和散射通道数N的函数.我们发现$N\gg 1$的$Γ$的典型值的平均彼得曼因子$<K>\propto \sqrt{N}\gg 1$是参数大于单位。
1999-09-08 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Orbital entanglement production in Andreev billiards with time-reversal symmetry
在时间反演对称性条件下,研究了由四根单通道正常金属导线和一根超导导线组成的混沌腔中轨道纠缠的产生。两个入射电子的散射态被表示为几个两个出射准粒子态的叠加,其中四个准粒子态在一个左右二分中轨道纠缠。我们数值计算的平均值的平方范数的每个散射状态的组件,作为超导铅的通道数的函数。它的行为被解释为邻近效应的结果。我们还统计研究了每对准粒子所携带的纠缠量。当超导体的影响更强烈时,平均纠缠被发现是相当大的比使用正常腔获得的。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall
Large-$N$ expansion for the time-delay matrix of ballistic chaotic cavities
本文研究了支持$N$散射通道的弹道混沌腔的固有延迟时间矩的$1/N$ -展开。在随机矩阵方法中,这些矩对应于Wishart矩阵的负幂的迹。对于系统的时间反演对称性和不破缺(戴森指数$β=1$和$β=2$),我们得到一个递归关系,有效地产生系数的$1/N$ -展开的时刻。这些系数的完整性和可能的图解解释进行了讨论。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Time-reversal of a wave packet emitted by an internal source: the perfect inverse filter
声波的时间反转镜(TRM)被用作对无序和混沌具有鲁棒性的聚焦技术。超声脉冲从焦点的传播由包围腔区域的换能器的周围阵列检测和记录。然后,以逆时间序列回放记录的信号,并且获得不完美的Loschirm回波。在量子领域开发的一种类似技术,完美逆滤波器(PIF),确保了精确的反转。应用到声学的情况下,它允许在一个最小的侵入性的逆滤波器的设计的改进。虽然该版本的PIF占外部源条件,现在我们提出了一个推广的初始激励内创建的空腔。我们提出了这种形式的PIF的理论原理,并在多通道系统中进行了数值测试,与TRM版本相比,该系统提高了聚焦质量。
2008-04-15 cond-mat.mes-hall
Enhancement of acoustic spin pumping by acoustic distributed Bragg reflector cavity
GHz频率范围内的声表面波(SAW)可以通过与铁磁共振相关的自旋泵效应将自旋电流动态注入相邻的双金属层。在这里,我们展示了增强声铁磁共振和自旋电流产生的一对SAW反射器光栅,形成一个声学模拟的分布式布拉格反射腔。在实验中,我们证实了2.04 $\pm$ 0.02倍大的SAW功率吸收的设备中的腔比在没有声腔的情况下。我们证实高达2.96 $\pm$ 0.02倍更大的自旋电流产生通过测量在Cu和Bi $_2$ O $_3$之间的界面处的逆Edelstein效应(IEE)产生的电压。结果表明,声腔将是有用的,以提高转换效率的SAW驱动的耦合磁振子-声子动力学。
2020-05-05 cond-mat.mes-hall
Universal features of canonical phonon angular momentum without time-reversal symmetry
声子具有角动量,当时间反演对称性(TRS)破缺时,整个系统中的声子角动量不为零。在本文中,我们建议,作为一个角动量的声子晶体没有TRS,我们需要考虑的正则角动量,而不是在以前的作品的动力学角动量。接下来,我们证明了没有TRS的声子的角动量在$Γ$点附近表现出普适的行为。作为一个例子,我们专注于二维晶体中的面内振荡。通过破坏TRS,在$Γ$点处的声学声子分支之一获得间隙。我们发现,无论系统的细节如何,带隙的声学声子的角动量都有一个峰值,其高度为$\pm \hbar$。由此,我们发现该峰高通过改变TRS-破缺参数的符号而不连续地变化。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Anyonic Chern insulator in graphene induced by surface electromagnon vacuum fluctuations
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);The Flatiron Institute(平顿研究所)
针对现有电介质亚波长腔保持时间反演对称性的局限,提出基于磁电材料的腔系统,利用其表面电磁振子的量子涨落诱导邻近单层石墨烯形成任意子陈绝缘体,为可控产生新奇量子态提供新路径。
2025-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mesoscopic Superposition States Generated by Synthetic Spin-orbit Interaction in Fock-state Lattices
在三个腔与同一个二能级原子相互作用时,可以制备出光子的介观叠加态。利用$2π/3$相位差对三个腔频率在原子跃迁频率附近进行周期性调制,打破了时间反演对称性,产生了手征性依赖于原子量子态的光环行器。原子态的叠加可以将光子从一个腔引导到另外两个腔的介观叠加。物理学可以在有限的自旋-轨道耦合福克态晶格中理解,其中原子和腔分别携带自旋和轨道自由度。该方案可以在电路QED结构中实现,为在新晶格中探索量子信息和拓扑物理提供了一个新的平台。
2016-06-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Phonon Cavity Models for Quantum Dot Based Qubits
声子腔被认为是控制半导体量子点“量子比特”中的退相的下一步。在本文中,我们讨论了两种模型的声子腔-一个表面声波(SAW)叉指换能器的无限半空间,和一个弹性薄板。非理想声表面波谐振腔中双量子点的非弹性电流在小能量时存在一个能隙,在理想无限大系统中完全被抑制。在自由平板模型中,范霍夫奇异性在声子谱密度中演化。我们发现,这些奇异性导致额外的非弹性电流的侧峰。
2002-08-26 cond-mat.mes-hall
Engineering topological materials in microwave cavity arrays
我们提出了一个可扩展的架构,探索相互作用的拓扑相位的光子阵列的微波腔,使用腔和电路量子电动力学的既定技术。一个时间反演对称性破缺(非互易)通量诱导耦合的微波腔铁氧体,允许生产的各种拓扑能带结构包括$α=1/4$霍夫斯塔德模型。通过将腔耦合到超导量子位来包括有效的光子-光子相互作用,并且有效的光子-光子相互作用足以产生$ν=1/2$玻色子劳克林水坑。我们证明了精确的对角化,这种架构是强大的实验可实现的水平的混乱。这些进展提供了一个令人兴奋的机会,采用量子线路工具包的探索强相互作用的拓扑材料。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Quantum transport in chaotic cavities with tunnel barriers
我们汇集了半经典近似,矩阵积分和对称多项式的理论,以解决一个长期存在的问题,在量子混沌领域:计算输运时刻时,隧道势垒的存在和开放的通道,$M$,是小的。与以前的方法相比,我们的方法是非微扰的$M$,相反,我们到达一个明确的表达式中的一个幂级数的形式在障碍的反射率,其系数是有理函数的$M$。对于一般的时刻,我们必须要求势垒是相等的,时间反演对称性被打破,但对于电导,我们处理的一般情况。我们的方法占指数小的非微扰项,以前的半经典方法是无法访问的。我们还展示了如何在系统中包括两个以上的线索。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Switching of Magnetic Moments of Nanoparticles by Surface Acoustic Waves
我们报告的纳米粒子的表面声波(SAW)的磁化反转的证据。该实验系统由分散在压电基板上的孤立的磁铁矿纳米颗粒组成。从饱和状态的磁弛豫变得显着增强的SAW的存在下,在一个恒定的温度下的基板。松弛声表面波功率和频率的依赖关系进行了研究。这种效应是由纳米颗粒中SAW产生的有效交流磁场解释的。
2017-06-30 cond-mat.mes-hall
Classical Approaches to Chiral Polaritonics
本文提出基于经典电磁学的理论框架,统一传递矩阵、散射矩阵和格林函数方法,用于描述含手性材料的法布里-珀罗腔的光学性质,并分析手性腔极化激元的形成,为手性传感和立体化学探测提供设计依据。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz chiral photonic-crystal cavities for Dirac gap engineering in graphene
本文设计了利用轻掺杂半导体磁等离子体实现时间反演对称性破缺的高品质因子太赫兹手性光子晶体腔,并结合第一性原理计算预测其在石墨烯中可诱导约1 meV的狄拉克能隙。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Delay times and reflection in chaotic cavities with absorption
吸收在开放量子系统中产生额外的指数衰减,其可以通过沿虚轴移动(散射)能量E来描述,E+i \hbar /2τ_{a}。利用随机矩阵方法,解析计算了时间反转对称性破缺的混沌系统的固有延迟时间(延迟矩阵的特征值)的分布,该分布对任意数目的一般非等效通道和任意的吸收率1/τ a都是有效的.发现了平均延迟时间与"norm-leakage“衰减函数之间的关系,在大延迟时间值处,高于平均值的波动被吸收强烈抑制。建立了任意吸收情况下时延矩阵与反射矩阵S^{ \dagger }S的关系,给出了反射本征值的分布。单通道散射的特殊情况下,被明确地认为是详细。
2003-07-13 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Time Reversal Mirror and Perfect Inverse Filter in a Microscopic Model for Sound Propagation
量子动力学的时间反演可以通过整体改变哈密顿符号(一个匆忙的洛施托守护进程)来实现,如核磁共振中的洛施托回声实验,或者通过局部但持久的过程(一个顽固的守护进程),如超声声学中使用的时间反射镜(TRM)。虽然第一个是有限的混乱和无序,最后的程序似乎受益于它作为第一步,以量化这种稳定性,我们开发了一个程序,完美逆滤波器(PIF),占记忆效应,我们将其应用到一个系统的耦合振子。为了保证多体动力学的数值本质可逆性,我们基于用于量子动力学的Trotter策略,提出了一种对分割算法。我们分析的情况下,PIF提供了实质性的改进TRM。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Unidirectional Distributed Acoustic Reflection Transducers for Quantum Applications
最近在将超导量子比特耦合到声波谐振器方面的重大进展已经导致了表面和体声波谐振模式的量子控制以及这些模式中的量子态的Wigner层析成像的演示。这些进步是通过压电材料与GHz频率的声学法布里-珀罗腔相结合所提供的有效耦合来实现的。巡游表面声波的量子控制出现在可及范围内,但由于常规换能器在适当GHz频带中的限制而具有挑战性。特别是,GHz频率的单向换能器将提供一个重要的除了所需的量子工具箱,有前途的单位效率与方向控制的表面声波发射模式。在这里,我们报告的设计,制造和实验表征的单向分布声反射换能器(DARTs)表现出高的转导频率为4.8 GHz的峰值方向性大于25 dB和方向性大于15 dB的带宽为17 MHz。数值模型再现了传感器响应的主要特征,具有10个可调参数(其中大部分受几何和物理因素的约束)。这代表了对巡回量子声波的量子控制的重要一步。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Acoustic twisted bilayer graphene
扭曲范德华异质结构是研究可调关联电子系统的一个重要平台。然而,vdW异质结构的量子力学性质使得它们的理论和实验探索费力且昂贵。在这里,我们提出了一个简单的平台来模仿扭曲的VDW异质结构的行为,使用声学超材料,包括在钢板中的相互连接的空气腔。我们的扭曲双层石墨烯的经典模拟物显示出与其量子对应物相同的行为,包括在大约1.1度的魔角处的模式局域化。通过调整层间膜的厚度,我们达到了强相互作用的范围,比压力下扭曲双层石墨烯的可行范围高出三倍以上。在这种情况下,我们发现魔角高达6.01度,对应于真实空间中更密集的局域模式阵列,并进一步增加了它们的相互作用强度。我们的研究结果拓宽了量子力学和声学之间的串扰能力,因为VDW超材料既可以用作探索量子系统的简化模型,也可以用作将有趣的量子效应转化为声学的手段。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall
Indirect coupling of magnons by cavity photons
在静磁波和旋波近似的基础上,用Mie散射理论研究了微波谐振腔中两个磁性球之间的相互作用。我们证明了两个空间分离的介质球和磁性球可以通过驻腔模式在长距离上强耦合。这种相互作用以一种可以映射到氢分子的分子轨道理论上的方式分裂了声学(暗)和光学(亮)模式。通过给两个球分配不同的半径来打破对称性,从而给磁振键引入了“离子”特征。这些结果说明了微波腔体中物体之间的相干和受控的能量交换。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integrable Aspects of Universal Quantum Transport in Chaotic Cavities
Painlevé超越发现在二十世纪之交的纯数学推理,后来作出了令人惊讶的外观-在很大程度上维格纳的“奇迹的适当性”-在各种问题的理论物理。著名的例子包括二维伊辛模型、一维不可穿透玻色气体、角和多核生长模型、一维定向聚合物、弦论、二维量子引力和随机矩阵的谱分布。本文利用可积性的思想,在量子混沌腔通过弹道点接触耦合到外部世界的电导涨落的范式问题中,提出了一维Toda晶格和第五个Painlevé超越.具体地说,具有破缺时间反演对称性的腔的Landauer电导的累积量被证明由泰勒展开的Painlevé V函数的系数提供。此外,第五Painlevé超越一个密切相关的问题的样本到样本的噪声功率波动的相关性进行了讨论。最后,它表明,列入固有的隧道效应在现实的点接触不破坏的可积性:在这种情况下,电导波动被证明是由一个二维户田晶格。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP