Phase diffusion as a model for coherent suppression of tunneling in the presence of noise
研究了受随机周期$δ-$函数“kicks”影响的双势阱隧穿相干抑制的稳定性。我们模型耗散由于这个随机过程作为一个有效的两级系统的相扩散过程，并推导出相应的一组布洛赫方程与相阻尼项，同意在离散时间周期性踢系统。我们证明，噪声本地化的双阱势两侧的系统的能力产生振荡的相位过阻尼，而不是从噪声和驱动场之间的任何合作效应。该模型与方波驱动器，它具有定性类似的功能，广泛研究的余弦驱动器，但有额外的优势，让一个推导出精确的解析表达式。
2000-08-17 quant-ph
Aharonov-Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux
我们提出了一个系统，其中宏观磁通隧道的幅度可以通过Aharonov-Casher效应调制。该系统是一个RF-SQUID，其约瑟夫森结被布洛赫晶体管取代--两个结被一个小的超导岛隔开，在超导岛上可以通过外部栅极电压感应电荷。当结的约瑟夫森耦合能相等且感生电荷为q=e时，隧穿路径之间的相消干涉使磁通隧穿率为零。该设备也可以用作量子计算的量子比特。
2001-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Controlling stable tunneling in a non-Hermitian spin-orbit coupled bosonic junction
本文研究了在非厄米自旋轨道耦合玻色子双阱系统中，如何利用周期性驱动场来控制自旋隧穿的稳定性。通过高频近似，我们得到了该耗散自旋轨道耦合玻色子系统的解析Floquet解及其相应的准能量，从而构造了该系统的一般非Floquet解.在详细分析Floquet准能谱的基础上，对两阱间平衡和非平衡增益-损耗情况下系统参数和周期驱动场对自旋相关隧穿稳定性的影响进行了解析和数值研究.在平衡的增益和损耗下，我们发现稳定的自旋翻转隧穿随增益损耗强度的增加而优先被抑制。当塞曼场强度与周期驱动频率$Ω/ω$之比为偶数时，有可能存在\emph{continuous}稳定参数区域。当$Ω/ω$为奇数时，只找到了\emph{discrete}稳定的参数区域，在非平衡的增益和损耗下，无论$Ω/ω$为偶数还是奇数，我们都可以得到稳定自旋隧穿存在的参数平衡条件.研究结果对控制非厄米自旋轨道耦合系统中稳定自旋输运的实验具有一定的参考价值。
2020-07-30 quant-ph
Controlling Schwinger tunneling via engineering of virtual particle phases in vacuum
本文提出通过电磁势调制改变虚粒子量子相位结构来控制施温格对产生，揭示了真空隧穿与几何相位之间的联系，为现有设施实现施温格过程提供了新途径。
2025-05-05 hep-th quant-ph
Total suppression of a large spin tunneling barrier in quantum adiabatic computation
我们应用量子绝热演化算法的组合优化问题的成本函数完全取决于在一个n位字符串（汉明重量）的单位位的数量。优化问题的解被编码为问题哈密顿量H_p的基态，用于总自旋n/2的z投影。我们表明，隧道势垒的总自旋可以完全抑制在算法过程中，如果初始的哈密顿量有其基态扩展的空间中的z-投影的自旋。即使成本函数具有深度和良好分离的局部最小值，也会发生这种抑制。我们提供了一个直观的图片，这种效果，并表明，它保证了多项式复杂性的算法在一个非常广泛的成本函数类。我们提出一个绝热演化哈密顿量的简单例子：H（tau）=（1-tau）hat S_{x} ^{2} + tau H_p，其中参数tau随时间在0和1之间缓慢变化。我们使用WKB分析的大自旋估计的最小能隙之间的两个最低的绝热本征值的H（τ）。
2002-08-29 quant-ph
Comment on `Aharonov--Casher-Effect Suppression of Macroscopic Tunneling of Magnetic Flux'
最近的一封信[1]提出了一种器件，它由一个双结代替的rf SQUID组成，即布洛赫晶体管。对于对称的约瑟夫森耦合，并为特定的磁通偏置和栅极电压施加到晶体管的岛，其两个局部电位最小值之间的包围磁通隧道声称被完全抑制由于相消干涉。这一评论旨在表明，这一说法总体上是站不住脚的。也就是说，[1]中的哈密顿量（1），从它导出的效果，描述的电路只有在一个额外的条件。[1]J.R. Friedman和D.V. Averin，Phys. Rev. Lett. 88_，050403（2002）。
2003-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Collective charge measurement in quantum dot chains: controlling barrier occupation and tunneling current
University of Rochester（罗切斯特大学）；Chapman University（查普曼大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
本文研究了三量子点系统中的非平衡输运，通过量子点接触对所有三个量子点进行全局测量，发现这种测量方式对输运的影响不同于单点测量，并通过工程化相位失真显著提高了势垒占据和隧道电流，在强测量极限下，稳态与底层哈密顿量参数无关，合适的测量配置可使势垒占据接近1/2，识别出最优测量配置以最大化稳态电流，并展示简单中心点读出方案可实现近最优性能。
2026-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling directed atomic motion and second-order tunneling of a spin-orbit-coupled atom in optical lattices
从理论上研究了光晶格中自旋轨道耦合原子在周期性塞曼场和晶格振动作用下的紧束缚（TB）模型的隧穿动力学.通过分析和数值计算的方法，我们证明了自旋轨道（SO）耦合增加了一些新的结果，隧道动力学在多光子共振和远离共振参数制度。当驱动频率与静态塞曼场共振时，（多光子共振），我们得到了一种新的动力学局域化（DL）现象，即单SO耦合原子被限制为产生伴随自旋翻转的完美双格点Rabi振荡，利用这种非常规DL现象，我们能够产生一种棘轮效应，这种效应使原子能够朝着不同的方向定向运动，并伴随着周期性的自旋，在SO耦合作用下发生翻转。对于远离共振的情况下，我们表明，通过单独抑制通常的站点间隧穿，有可能实现一种类型的下一个最近的相邻站点之间的自旋守恒的二阶隧穿，这是不可访问的常规晶格系统没有SO耦合。我们还表明，同时控制通常的站点间隧道和SO耦合相关的二阶隧道是必要的准能量平坦度（崩溃）和完全冻结的动力学存在。这些结果可能与潜在的应用，如基于自旋的量子信息处理和新型自旋电子学器件的设计有关。
2021-02-02 cond-mat.quant-gas 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
Suppression of quasiparticle poisoning in transmon qubits by gap engineering
本文提出在铝基 transmon 量子比特中利用能隙工程构建准粒子势垒，从而抑制低能 QP 隧穿，使电荷宇称保持超过 10^3 秒并降低能量弛豫率。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con 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
Photon-assisted tunneling resonantly controlling spin current of a spin-orbit-coupled atom in a toroidal trap
本文利用光子辅助隧穿共振技术，在环形阱中自旋轨道耦合的无相互作用 BEC 系统中实现了可精确控制方向和强度的交流自旋流与质量流，并基于三能级模型解析描述了相关共振现象。
2024-06-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Controlling quantum systems by embedded dynamical decoupling schemes
提出了一种基于在随机解耦方案中嵌入确定性解耦方案的动态解耦方法。通过这种方式，可以结合两种方法的优点，并且即使对于长的相互作用时间，也可以显著地增加对量子系统的不期望的扰动的抑制。作为第一个应用程序的量子存储器的稳定性进行了讨论，这是由一个和两个量子位相互作用扰动。
2005-06-05 quant-ph
Resonance-assisted tunneling in 4D normal-form Hamiltonians
经典相空间中的非线性共振导致隧穿的显著增强。我们证明了双共振产生了一个复杂的隧穿峰结构。这种双共振发生在具有至少四维相空间的汉密尔顿系统中。为了解释隧穿峰结构，我们使用了4D规范形式的哈密顿量的单共振和双共振的通用描述。通过微扰方法，我们揭示了隧道效应的增强和抑制机制，并获得了很好的定量一致性。利用一个极小矩阵，对模型有了直观的理解.
2019-04-24 nlin.CD quant-ph
Controlling wave function localization in a multiple quantum well structure
用数值方法研究了多量子阱势场中粒子的波函数动力学。作为量子力学隧穿的结果，被设计为局限于一个阱中的初始波函数可以在一定时间后局限于其他阱中，并且有时在阱之间跳跃，这取决于分隔阱的势垒的高度和宽度。这一特性在控制量子阱异质结构中的电子输运方面具有潜在的应用价值
2012-11-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interaction Driven Interband Tunneling of Bosons in the Triple Well
研究了一维三势阱中强排斥玻色子小系综的隧穿。通常的处理内的单带近似表明抑制隧道在强相互作用制度。然而，我们发现，在这个制度中，几个窗口的增强隧穿打开。这种增强的隧穿效应是由于更高的能带贡献引起的，具有带间隧穿的特征。它可以引起各种隧穿过程，如玻色子系综的单玻色子隧穿和双玻色子相关隧穿，并且对三重势阱的变形具有鲁棒性。我们引入了一个包含所有贡献能带的广义数态基来解释带间隧穿，并通过数值精确计算演示了带间隧穿的各种过程及其鲁棒性。
2010-11-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Suppressed Charge Dispersion via Resonant Tunneling in a Single-Channel Transmon
我们证明了强抑制的电荷分散在一个基于超导体的transmon量子比特跨越约瑟夫森共振与结中的量子点。在共振时，色散与具有相应约瑟夫森和充电能量的常规transmons相比大幅减少。我们开发了一个模型的量子比特色散的单通道共振，这是在定量协议与实验数据。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum tunneling in the presence of a topology-changing fermionic bath
将量子粒子耦合到费米子浴中，即使在零温度下，也会抑制粒子隧穿的振幅。虽然这种效应通常可以忽略不计的间隙浴-超导量子比特的一个关键特征-，它是可能的浴间隙附近的潜在的最小值之间的粒子隧道，但不同的最小值对应于不同的浴拓扑结构。在这项工作中，我们研究了在这种拓扑变化的费米子浴中的量子隧穿。我们开发了这个问题的场论，连接的瞬子描述隧道浴的$d$空间维度的拓扑边界模式的系统在$d+1$维，从而加强了一个层次更高的维度层次。我们详细研究了一个$d=1$的例子，灵感来自平面约瑟夫森结的粒子坐标是超导相，其值设置的电子拓扑结构。我们发现，拓扑结构的变化抑制隧穿的一个因素与系统的大小呈指数缩放。这转化为对最低位态的能量分裂的相应增强的抑制，尽管这些是接近势最小值的状态的线性组合，其中浴是带隙的。我们的研究结果有助于估计充电能量对拓扑相位的影响，由于约瑟夫森效应，并反过来，以评估潜在的效用，如超导量子比特的拓扑系统。对于中等大小的浴，隧道的不完全抑制打开了不同拓扑结构的多体状态的量子力学叠加的前景，包括有和没有马约拉纳费米子的状态的叠加。
2021-12-28 cond-mat.mes-hall 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
Dynamical control of matter-wave tunneling in periodic potentials
本文报道了在强驱动光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）阱间隧穿的动态抑制测量。强驱动是对应于随时间变化的线性势的晶格的正弦振动，并且通过让BEC在晶格中自由膨胀来测量隧穿。所测量的隧穿率降低，并且对于振动参数的某些值，完全抑制。我们的结果与理论预测非常吻合。此外，我们还证实了在一般情况下，强振动并不破坏BEC的相位相干性，从而为以振动强度为控制参量实现量子相变提供了可能性。
2007-07-03 cond-mat.other quant-ph
Controlling Transport of Ultra-Cold Atoms in 1D Optical Lattices with Artificial Gauge Fields
我们表明，最近开发的光晶格与Peierls替代-这可以被建模为一个复杂的隧道系数的晶格-可以用来诱导超冷原子的可控量子输运。特别是，我们表明，通过斜升的相位的复杂的隧道系数在空间上均匀的方式，有限的准稳态电流（QSSC）englance从非相互作用的费米子的确切动力学。电流的方向和幅度可以由总相位差控制，但不能由斜坡的细节控制。当QSSC持续时，纠缠熵并没有增加。由于不同的自旋统计，凝聚的非相互作用玻色子在相同的设置下不支持有限的QSSC。我们还发现，一个近似形式的QSSC生存时，相互作用，弱谐波背景陷阱，和有限的温度存在的微扰效应，这表明我们的研究结果应该与现有的实验能力观察。
2012-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum dynamics of bosons in a double-well potential: Josephson oscillations, self-trapping and ultralong tunneling times
在双模模型的框架下，从多体量子力学的观点研究了双势阱中玻色子布居不平衡的动力学性质。对于小的初始布居不平衡，相干叠加几乎相等的间隔能量本征态导致约瑟夫森振荡。在人口不平衡超过临界值的隧道抑制有关的高浓度的初始状态人口的准简并双峰导致在一个非常小的振幅的不平衡振荡的能谱的区域。然而，对于无法访问的长时间，系统恢复约瑟夫森振荡的状态。
2006-08-28 quant-ph
Controlling topology in flux-mismatched Hofstadter bilayers
Texas A&M University（德州农工大学）
本文提出在通量失配的Hofstadter双层中，通过层偏压产生合成Weyl单极子，实现Chern数转移，从而电控拓扑相变和手性输运。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Suppression of Ratchet Rectification in a Brownian System Driven by a Biharmonic Force
我们严格研究了基于Caldeira-Leggett哈密顿量的双谐力周期势模型描述的棘轮系统的量子耗散动力学。在这个模型中，我们使用减少层次方程的运动在维格纳空间表示。这些方程代表了Tanimura和Wolynes（1991）引入的Gaussian-Markovian量子Fokker-Planck方程的推广，该方程被制定用于研究有限温度下的非马尔可夫和非微扰热效应。这种形式允许我们处理经典极限和隧穿机制，并且有助于通过维格纳分布的时间演化来识别纯量子力学效应。我们进行了广泛的计算的经典和量子电流的各种温度，耦合强度和势垒高度。我们的结果表明，在低温下，虽然量子电流是大于在高势垒的情况下的经典电流，在低势垒的情况下，相反的是真实的。我们发现，这一行为的结果，隧道增强电流的情况下，一个高的势垒，而它抑制电流的情况下，一个低的势垒。这是因为在低势垒的情况下，由于隧穿引起的分布的大分散，棘轮势的影响很弱。这导致棘轮电流所需的时空不对称性变弱，结果，净电流被抑制。
2013-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Observation of pair tunneling and coherent destruction of tunneling in arrays of optical waveguides
我们报道了一个模拟一维二粒子哈伯德模型的光子系统的实验实现。这种类比是通过耦合光波导的二维阵列实现的，使用飞秒激光雕刻制作。通过调整类似的“相互作用强度”，我们达到了哈伯德哈密顿量的强相互作用制度，并证明了对单个“粒子”的标准隧穿的抑制。在这种制度下，通过对隧道的直接观察确定的束缚态的形成。然后，我们证明了相干破坏隧穿（CDT）的成对粒子的存在下，一个工程振荡力的高频率。我们的实验系统提供了对类似的“相互作用强度”和驱动力的精确控制，为光子学中的少体物理的量子模拟开辟了一条令人兴奋的道路。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunneling of Electrons in Graphene via Double Triangular Barrier in External Fields
研究了在外加磁场作用下，三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的一个阱区的特点是一个能隙。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解，使我们能够以传输矩阵的形式表示透射和反射系数。我们特别表明，传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。发现三角形势垒静电场在控制隧穿电阻峰值方面起关键作用。然而，它只是轻微地修改了斜入射时的共振，而在正入射时不影响克莱因悖论。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of magnetization on the tunneling anomaly in compressible quantum Hall states
已知电子隧穿到二维电子系统中在低偏压下表现出异常，其中隧穿电导由于多体相互作用效应而消失。最近的实验已经测量了半填充朗道能级的两个副本之间的这种异常，作为面内磁场的函数，他们认为增加自旋极化驱动更深的抑制隧穿。在这里，我们提出了一个理论的隧道异常的两个副本之间的部分自旋极化Halperin-Lee-Read状态，我们表明，传统的描述的隧道异常，基于库仑自能注入的电荷包，是不符合实验观察。我们建议，实验是在一个不同的制度，以前没有考虑，其中的电荷扩散行动是由复合费米子的可压缩性。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Tunneling dynamics in exactly-solvable models with triple-well potentials
受原子电子学、冷原子器件和玻色-爱因斯坦凝聚体动力学的新发展趋势的启发，我们将N = 4的扩展超对称量子力学的一般方法应用于三势阱（对称和非对称）的等谱哈密顿量.在N = 4 SQM方法中，得到了考虑光谱所有状态的量子力学传播子的封闭形式。对于谐振子的初始哈密顿量，我们得到了势、波函数和传播子的显式表达式。将所得结果应用于三势阱中局域态的隧穿动力学，并研究了其特性。特别是，我们观察到一个约瑟夫森型隧道跃迁的波包，其部分捕获的效果和非单调依赖的隧道动力学的形状上的三阱势。我们调查，除其他外，通过改变中央井的参数控制隧道传输的可能性，我们简要地讨论了这方面的潜在应用atomronics设备。
2013-03-04 hep-th quant-ph
Coherent destruction of tunneling in a lattice array under selective in-phase modulations
我们探讨了选择性同相谐波调制下晶格阵列中隧穿的相干破坏（CDT），其中一些选定的晶格位置由同相谐波振荡场驱动，而其他晶格位置未被驱动。由于CDT的发生，如果驱动幅度$A$和驱动频率$ω$被调谐为满足零阶贝塞尔函数$J_0(A/ω)=0$，则被驱动的晶格位置与未被驱动的晶格位置近似解耦。CDT甚至发生在非最近晶格位置之间具有高阶耦合的晶格系统中。利用CDT，我们提出了一个实现单个粒子定向输运的方案。在工程化的光波导阵列中观察CDT是可能的，这为控制光的传播和设计开关式耦合器提供了新的机会。
2011-10-27 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
