A two-band Bose-Hubbard model for many-body resonant tunneling in the Wannier-Stark system
我们研究了复杂多体量子系统的实验可实现的范例，两带Wannier-Stark模型，对于该模型，可以设计希尔伯特空间中的扩散以及多体Landau-Zener过程。在共振隧穿条件下，在多体避免交叉中发现了规则到量子混沌谱之间的交叉。示出的光谱特性，以确定跨级联的朗道-齐纳事件的状态的演变。我们应用所获得的光谱信息来研究我们的多体系统的非平衡动力学在不同的参数制度。
2013-06-11 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Surface-modified Wannier-Stark states in a 1D optical lattice
研究了原子在垂直一维光晶格中的能谱。我们提出了一个有效的模型来描述原子和表面之间的相互作用在任何距离。我们的模型包括长程Casimir-Polder势和短程Lennard-Jones势，这两个势相对于光晶格势被认为是非微扰的。我们发现一个复杂的能谱，其中包含一对松散的束缚态本地化靠近表面除了表面改性的Wannier-Stark阶梯在长距离。本文提出了利用原子-表面态的松散束缚态进行原子干涉的方法来研究原子在反射镜上的吸附动力学。
2016-09-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Regular and chaotic Bose-Einstein condensate in an accelerated Wannier-Stark lattice
本文研究了一个准一维Wannier-Stark晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体，该晶格是线性势与加速光晶格的组合。结果表明，该系统可以归结为周期驱动的Gross-Pitaevskii系统，在该系统中，我们找到了第一个精确解析解以及加速原子流密度下的正则和混沌数值解.研究结果为产生和控制加速的规则和混沌物质波提供了实验方案。
2009-01-25 quant-ph
Wannier-Stark flatbands in Bravais lattices
在静态均匀直流场的作用下，我们系统地构造了空间维$d \geq 2$中简单Bravais晶格紧束缚模型的平带（FB）.相应的直流电场方向产生垂直于$d - 1$维的Wannier-Stark（WS）带，具有$d$维本征函数。在垂直于直流场的任何方向上，晶格位置之间没有最近邻跳跃，不可约带变成无色散的平带。产生平带的公度方向的数目是测度1。我们到达一个完全停止的传输，与直流场禁止沿场方向的传输，和平带禁止在所有垂直方向的传输。各向异性的平带本征态至少是局部化的（比指数更快）。
2021-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas quant-ph
Bifurcation trees of Stark-Wannier ladders for accelerated BECs in an optical lattice
在本文中，我们表明，在半经典制度的周期势足够大，斯塔克-瓦尼尔阶梯成为一个密集的能谱，因为一个级联的分叉，而增加的有效非线性强度和倾斜的外场之间的比率，这一事实是与从常规到量子混沌动力学的过渡。明确给出了分歧点序列。
2017-03-23 nlin.CD quant-ph
Wannier-Stark states and Bloch oscillations in the honeycomb lattice
在紧束缚近似下研究了倾斜蜂窝晶格中的量子粒子。首先，我们讨论粒子本征态，即，固定的Wannier-Stark状态证明了这些态对于静场的有理方向是扩展态，对于无理方向是局域态。我们找到了扩展态的能带，并分析了局域态。它示出，特别是，本地化的“蜂窝”Wannier-Stark状态是混沌状态与不规则的依赖于静态场的大小上的本地化长度。其次讨论了量子粒子的Bloch振荡。观察到了非理性方向的不规则Bloch振荡。
2012-10-28 cond-mat.str-el quant-ph
Fate of non-Hermitian free fermions with Wannier-Stark ladder
本文利用单粒子关联矩阵技术，研究了具有 Wannier-Stark 阶梯的非厄米自由费米子的纠缠行为，发现了独特的纠缠相和标度规律，揭示了非厄米趋肤效应与无序局域化相互作用产生的新奇物理现象。
2024-09-25 quant-ph
Dynamic Moiré-like pattern in non-Hermitian Wannier-Stark ladder system
该研究针对非厄米Wannier-Stark ladder系统，采用非厄米Floquet方法分析其在外场下的动力学行为，揭示了例外点分隔的两类动力学区域及非线性场下的动态类莫尔图案。
2024-12-23 quant-ph
Bloch-Landau-Zener dynamics in single-particle Wannier-Zeeman systems
通过梯度磁场实现自旋相关隧穿的实验刺激[Phys. Rev. Lett. 111，225301（2013）; Phys.Rev.Lett. 111，185301（2013）]，我们研究了在自旋相关的恒定力的影响下，周期势中单个自旋半粒子的Bloch振荡和Landau-Zener隧穿的动力学。类似于Wannier-Stark系统，我们称我们的系统为Wannier-Zeeman系统。如果两个自旋态之间没有耦合，系统可以用两个倾斜方向相反的Wannier-Stark阶梯来描述。当两个自旋态被外场耦合时，两个Wannier-Stark阶梯之间的空间交叉变为空间反交叉。对于远离空间反交叉的波包，由于自旋相关的恒力，它将经历由本征带内Bloch振荡辅助的空间Landau-Zener跃迁，我们称之为Bloch-Landau-Zener动力学。如果自旋间耦合足够强，系统将经历绝热的布洛赫-朗道-齐纳动力学过程，其中自旋动力学遵循局域修饰态。另外，对于非强自旋间耦合，系统经历非绝热的Bloch-Landau-Zener动力学。
2015-04-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of Bloch Oscillations and Wannier-Stark Localization on a Superconducting Processor
Bloch振荡（BO）和Wannier-Stark局域化（WSL）是凝聚态物理中关于金属-绝缘体相变的基本概念。这些现象在半导体超晶格中也被观察到，并在光子波导阵列和冷原子等平台上进行了模拟。在这里，我们报告的BO和WSL的实验研究模拟与5-qubit可编程超导处理器，其中的有效哈密顿量是各向同性的$XY$自旋链。当通过适当地调整所有单个量子位来向系统施加线性势时，我们观察到链上单个自旋的传播被抑制。它倾向于在其初始位置附近振荡，这表明了BO和WSL的特性。我们验证了WSL长度与电势梯度呈负相关。受益于我们实验中所有量子位的精确单次同时读出，我们还可以研究热输运，这需要联合测量多个量子位。实验结果表明，作为BO和WSL的一个基本特征，热输运在线性势下也被阻断。我们的实验可以扩展到更多的超导量子比特，用于模拟量子多体系统中的各种非平衡问题。
2021-03-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Mechanical Wannier-Stark Ladder of Diamond Spin-Mechanical Lamb Wave Resonators
该研究设计并理论分析了金刚石兰姆波谐振器的机械万尼尔-斯塔克梯，通过调控耦合速率与频率间隔比设定声子介导耦合范围，提出三种近邻耦合方案并验证其对实验缺陷的鲁棒性，为固态量子网络实现量子低密度奇偶校验码奠定基础。
2024-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Nonlinear Effects and Dynamical Boson Condensation in a Driven-Dissipative Wannier-Stark Lattice
本研究针对驱动耗散Wannier-Stark晶格玻色子系统，通过数值模拟揭示了弱相互作用下玻色子凝聚于单Wannier-Stark态、强相互作用下出现类Bloch振荡等非平衡现象，并给出含混沌区域的相图，为光子及超冷气体实验提供指引。
2024-08-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunnelling rates for the nonlinear Wannier-Stark problem
本文提出了一种数值计算非线性Gross-Pitaevskii方程描述的玻色-爱因斯坦凝聚体的精确隧穿率的方法。我们的方法是基于复杂的规模Gross-Pitaevskii方程的一个复杂的实时集成，它是能够找到固定的特征值的Wannier-Stark问题。我们发现，即使是弱的非线性有显着的影响，在附近的非常敏感的共振隧穿峰，这发生在率作为斯塔克场振幅的函数。平均场的相互作用引起了峰的展宽和位移，后者可以用微扰理论解释。
2005-12-19 cond-mat.other physics.atom-ph physics.comp-ph
Formations of generalized Wannier-Stark ladders: Theorem and applications
本文提出广义Wannier-Stark梯度存在性定理，适用于平移对称系统，并通过扩展Bose-Hubbard模型验证，发现关联玻色子在共振条件下呈现显著Bloch-Zener振荡。
2025-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Dynamics of non-Hermitian Floquet Wannier-Stark system
在紧束缚近似框架下研究非厄米Floquet Wannier-Stark系统动力学，发现瞬时Hamiltonian能级等距且与时间及厄米性无关，共振时占据能级展宽并表现出$t^z$行为，实数与复数跳跃强度的动力学分别由指数$z=1$和$z=1/2$描述。
2024-12-20 quant-ph
Constructive impact of Wannier-Stark field on environment-boosted quantum batteries
本文研究Wannier-Stark场对Hubbard模型量子电池充电性能的影响，发现存在临界场强可提升功率，并揭示费米子电池在高温热浴下无需充电即可通过环境辅助ergotropy提取功。
2025-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Wannier-Stark states in double-periodic lattices II: two-dimensional lattices
我们分析了倾斜二维晶格中量子粒子的Wannier-Stark谱，其中Bloch谱由两个子带组成，这两个子带可以被有限的能隙隔开，也可以在Dirac点处相连。对于由平移矢量的任意叠加给出的静态场的合理取向，谱是能带的阶梯。我们得到了大的和弱的静态场的极限的能带的渐近表达式，并研究了它们的数值中等场强。我们表明，能带的结构决定了一个本地化的波包，这是在实验室实验中测得的数量的传播率。结果表明，波包色散成为一个分形函数的场方向的弹道传播的长时间制度。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlated metallic two-particle bound states in Wannier--Stark flatbands
当暴露于相称的DC场时，空间维度$d \geq 2$中简单布拉维晶格上的紧束缚单粒子模型由于形成Wannier-Stark平带而导致完全不存在输运[Phys. Rev. Res. $\textbf{3}$，013174（2021）]。单粒子态以阶乘方式局域化，即，比指数更快。在这里，我们引入两个这样的粒子之间的相互作用，部分解除本地化，并导致在垂直于DC场的方向上传播的金属两粒子束缚态。我们证明了这种效果，使用一个正方形晶格与哈伯德相互作用。我们应用微扰理论的相互作用强度$(U)$ $\ll$跳变强度$(t)$ $\ll$场强$(\mathcal{F})$的制度，并获得在垂直于该领域的方向上的束缚态的群速度的估计。两粒子群速度的标度为$U {(t/\mathcal{F})}^ν$。我们计算的指数$ν$上的DC场的方向上的依赖性和未微扰平带的选择有关的占主导地位的两个粒子的配置。数值模拟证实了我们的预测从微扰分析。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Extended Wannier-Stark ladder and particle-pair Bloch oscillations in dimerized non-Hermitian systems
本研究将 Wannier-Stark 阶梯概念扩展至复数域，发现非厄米系统在实数 Bloch 频率下能级等距排列，支持带阻尼或增长速率的单粒子及双粒子 Bloch 振荡，并提出二聚化系统与二维晶格方案验证结果。
2024-12-19 quant-ph
Coexistence of extended and localized states in finite-sized mosaic Wannier-Stark lattices
该研究利用硅光子平台实现无无序马赛克 Wannier-Stark 晶格，并通过合成电场实验证明有限尺寸系统中强局域态与弱局域导电态可依赖能量共存。
2023-10-11 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Controlled Quantized Adiabatic Transport in a superlattice Wannier-Stark ladder
玻恩-福克定理是量子力学最基本的定理之一，并且通过绝热演化形成了具有含时哈密顿量的量子系统在希尔伯特空间中可靠和有效导航的基础。在没有能级交叉的情况下，即没有简并，并且在绝热时间演化下，哈密顿量的所有本征态保持其能量顺序，由守恒整数量子数标记。因此，控制本征态的哈密顿量和它们的能量顺序在渐近极限允许工程师之间的一个完美的绝热转移大量的初始和目标状态。态转移的保真度只受绝热性的限制，而目标态的选择则由标记本征态阶数的整数不变量控制。本文以有限超晶格的Wannier-Stark阶梯为例，即具有交替跳跃振幅和恒定电势梯度的一维晶格，证明了本征态的绝热控制可以用来诱导在预定数目的晶格点上的完全量子化的单粒子输运。我们将这篇论文献给我们已故的朋友和同事布鲁斯·肖尔，他是绝热过程的专家，在这一领域给了我们很多启示。
2022-08-23 quant-ph
Fractal stabilization of Wannier-Stark resonances
Bloch电子在dc-ac场作用下的准能谱是所谓的电匹配比的分形函数，电匹配比是交流场频率与Bloch频率的比值。本文研究了在激光驻波场中系统原子的分形谱的一种表现形式，它是Bloch电子的量子光学实现，指出在适当选择系统参数的情况下，原子的存活概率（在实验室中测得的一个量）发展出分形结构，它是电匹配比的函数。经典混沌散射条件下的数值模拟结果与基于随机矩阵理论的理论预测吻合良好。
2000-06-07 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Quantum feedback induced entanglement relaxation and dynamical phase transition in monitored free fermion chains with Wannier-Stark ladder
本文研究了测量-反馈协议下倾斜自由费米子链中的动力学相变，揭示了 Wannier-Stark ladder 势能增强的反馈诱导趋肤效应导致纠缠熵呈现对数增长后衰减至面积律稳态的两阶段演化，为理解反馈在 MIETs 中的作用提供了参考。
2025-05-29 quant-ph
Wannier-Stark localization in one-dimensional amplitude-chirped lattices
本文研究一维振幅啁啾晶格中的Wannier-Stark局域化，发现q=4时出现能量依赖的扩展态，奇数q非厄米系统中部分WS阶梯二重简并，揭示了厄米与非厄米晶格中的新局域化现象。
2023-09-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Bloch oscillations of spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice and spin current generation
研究了一维光晶格中自旋轨道耦合冷原子气体的布洛赫振荡动力学。系统的本征谱被确定为两个相互贯穿的Wannier-Stark阶梯。在此基础上，我们对Bloch振荡动力学进行了细致的分析，发现Wannier-Stark阶梯中相邻阶梯间的阶梯内耦合导致普通Bloch振荡，而阶梯间耦合导致叠加在其上的小振幅高频振荡，特别是自旋轨道相互作用破坏了伽利略不变性，这可以通过加速坐标系中两个自旋分量的异相振荡来反映.并探讨了在该系统中产生自旋流的可能性。
2019-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Loading of bosons in optical lattices into the p band
我们提出了一种将位于光晶格最低s带的玻色子原子转移到第一激发p带的方法。我们的想法取决于加速晶格相邻位置之间的共振隧穿。加速度有效地移动了每个站点上的准束缚能，使得系统可以被转换为Wannier-Stark阶梯问题。通过调整加速常数，可以实现s带和p带之间的共振隧穿。在平均场模型中，考虑到87 Rb原子，我们证明了从s带到p带的布居转移效率约为95%。考虑了原子-原子相互作用产生的非线性效应，以及准束缚Wannier-Stark态与连续介质的耦合。
2011-08-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
The fate of Wannier-Stark localization and skin effect in periodically driven non-Hermitian quasiperiodic lattices
本文研究周期驱动非厄米准周期晶格，发现慢调制电场产生多迁移率边新相，快驱动恢复无WS局域化，且驱动下趋肤效应出现并呈多分形。
2024-12-16 cond-mat.dis-nn quant-ph
Noisy Stark probes as quantum-enhanced sensors
本文研究退相干对Wannier-Stark探针量子增强传感性能的影响，通过非厄米描述证明增强灵敏度在一定退相干强度范围内仍可维持，并用非互易耦合系统验证。
2025-06-04 quant-ph
Exact dynamics of quantum dissipative $XX$ models: Wannier-Stark localization in the fragmented operator space
本文研究一维$XX$自旋链的耗散动力学，发现特定耗散项使算符空间碎片化，并在子空间中实现Wannier-Stark局域化，给出GKSL方程的精确解，揭示例外点及与自旋梯子淬火动力学的对偶关系。
2024-05-27 cond-mat.str-el quant-ph
Ab initio quantum approach to electron-hole exchange for semiconductors hosting Wannier excitons
本文用二次量子化和 Bloch 态电子算符提出电子-空穴对交换的从头算量子理论，揭示其源于带间 Coulomb 过程、仅作用于自旋单态，并指出奇异性来自倒格矢零项，同时反驳既有激子与极化激元推论。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Local integrals of motion and the stability of many-body localisation in Wannier-Stark potentials
该研究针对无无序的Wannier-Stark势系统，显式计算局域运动积分（LIOMs），揭示相互作用、线性势斜率、弱简谐势及无序对LIOMs局域化性质的不同影响，补充了无无序多体局域化体系的运动积分研究。
2024-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics of interacting atoms in driven tilted optical lattices
分析了倾斜光晶格中冷玻色原子的动力学行为，着重讨论了Wannier-Stark局域化的破坏和带塌缩现象。有人认为，实验结果的理解需要彻底考虑相互作用的影响。这些是用于共振驱动的原子的弹道扩散的抑制（驱动频率的倍数与布洛赫频率一致）和用于非共振驱动的原子的无界亚扩散。
2010-07-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Analog quantum simulation of the spinor-four Dirac equation with an artificial gauge field
在光晶格中，二维时空调制的超冷原子Wannier-Stark系统模拟了Dirac粒子的行为。适当的附加调制产生人工规范场，其模拟磁场并强制使用全旋量四狄拉克方程。
2020-05-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Atomic motion in tilted optical lattices
本文提出了一种描述一维含时倾斜晶格中量子粒子动力学的形式。该形式主义使用了Wannier-Stark态，它位于晶格的每个位置，并提供了一个简单的框架，允许完全分析的发展。解析解描述的粒子运动的显式推导，并由此产生的动力学进行了研究。
2003-07-17 quant-ph
Single-Particle Mobility Edge without Disorder
一维晶格中局域化边和迁移率边的存在通常被认为依赖于无序（或准无序）。研究了无无序晶格在等间距电场作用下的局域化性质。我们分析表明，即使该模型没有淬火无序，该系统表现出一个确切的流动性边缘和本地化制度扩展到弱场，在对比的巨场的本地化一个通常的斯塔克晶格。对于强场，Wannier-Stark阶梯被恢复，局域本征态的数目与间距成反比。此外，我们研究了初始局域激发的时间依赖性，并动态探测了迁移率边缘的存在。
2022-02-23 cond-mat.dis-nn quant-ph
An algebraic solution of driven single band tight binding dynamics
Wannier-Stark系统的驱动紧束缚模型的动力学制定和解决使用动力学代数。这种李代数方法对于计算矩阵元素和期望值是非常方便的。它还表明，可以构造一个动力学不变量。紧束缚模型的经典化进行了讨论，以及一些说明例子的布洛赫振荡和动态本地化效应。
2003-09-01 quant-ph
Super Bloch Oscillation in a PT symmetric system
PT对称系统中的Wannier-Stark阶梯通常是复杂的，导致放大/阻尼Bloch振荡。我们证明了在非厄米紧束缚晶格中，如果满足一定的条件，可以实现非放大的、具有很大振幅的波包振荡。我们表明，伪PT对称性保证了我们的系统中的准能谱的现实。
2016-05-17 physics.optics quant-ph
Exact Mobility Edges in a Disorder-Free Dimerized Stark Lattice with Effective Unbounded Hopping
Tsinghua University（清华大学）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Beijing National Research Center for Information Science and Technology（北京信息科学与技术国家研究中心）
本文提出一个无序的一维单粒子哈密顿量，具有精确运动边，突破传统无序假设限制。通过施加线性施特恩-贝尔特势于双原子链的一子晶格，产生无界阶梯跃迁幅的哈密顿量。通过分析布里渊空间的本征谱，发现运动边将连续扩展态与两个局部化分支分开。
2026-03-31 cond-mat.dis-nn quant-ph
Phonon resonances in atomic currents through Bose-Fermi mixtures in optical lattices
本文分析了光晶格中费米子的晶格势是倾斜的，玻色子（在超流相中）用Bogoliubov声子描述的玻色-费米子混合体。结果表明，Bogoliubov声子使费米Wannier-Stark态之间的跳跃跃迁，这些转变伴随着能量耗散到超流体中，并导致沿晶格的净原子电流。我们导出了费米子漂移速度的一般表达式，发现原子电流与晶格倾斜的关系表现出负微分电导和声子共振。基于时间演化块抽取算法的系统的全动力学的数值模拟表明，声子共振应该是一个现实的测量程序的条件下观察。
2010-10-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Coherent transport of atomic wave packets in amplitude-modulated vertical optical lattices
本文报道了在加速和振幅调制的一维光晶格中实现超冷Sr 88原子输运的动力学控制。我们定制的能量色散的行波波包和可逆切换之间的Wannier-Stark本地化和驱动传输的基础上的相干隧道。在一个原子群速度被逆转一次的Loschmidt回波计划，我们展示了一个新的物质波的工作独立的动量状态的镜子，并讨论可能的应用，以力测量在微米尺度。
2009-09-10 quant-ph
Exceptional points and Bloch oscillations in non-Hermitian lattices with unidirectional hopping
在三种不同的几何条件下，研究了具有单向跳跃的非厄米紧束缚晶格的光谱和输运性质。结果表明，虽然无限扩展（开放）和环形晶格几何的频谱是复杂的，晶格截断使频谱真实。然而，一个例外的点的顺序等于晶格网站的数量出现。当一个均匀的直流力施加到晶格，在所有情况下，获得一个等距的真正的Wannier-Stark梯形谱，对应于周期性振荡动力学在实空间中。简要讨论了单向跳变的非厄米晶格的可能物理实现。
2014-04-14 quant-ph
Magnetic Bloch oscillations in a non-Hermitian quantum Ising chain
本文研究虚横场对量子伊辛链磁畴壁动力学的影响，发现虚场虽与实横场一样能形成万尼尔-斯塔克阶梯，但相同初态下的布洛赫振荡模式完全不同，揭示了非厄米性对量子自旋动力学的非平凡效应。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Bloch band collapse and chiral Zener tunneling
非布洛赫能带理论描述了具有开放边界的非厄米晶体中的体能谱和拓扑不变量，其中体本征态被压缩到边缘（趋肤效应）。然而，非布洛赫带理论，趋肤效应和相干布洛赫动力学的相互作用是迄今尚未探索。在两带非厄米晶格中，非布洛赫带和表皮模的坍缩在外力作用下深刻地改变了布洛赫动力学。特别是，共振强迫非布洛赫带崩溃的结果在Wannier-Stark梯形聚结和手征齐纳隧道之间的两个色散布洛赫带。
2020-01-28 cond-mat.str-el quant-ph
Two-terminal transport in biased lattices: transition from ballistic to diffusive current
Kirensky Institute of Physics（基连斯基物理研究所）；Siberian Federal University（西伯利亚联邦大学）
研究偏置晶格中量子传输的弹道到扩散转变，分析化学势差异对弹道和扩散传输的影响。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
