Transient time-domain resonances and the time scale for tunneling
利用最近在薛定谔方程的含时解中发现的瞬态{ \it时域共振}来研究矩形势垒中的隧穿时间问题。在一般情况下,时间频率分析表明,这些瞬变具有高于与势垒高度相关的截止频率的频率,因此对应于非隧穿过程。然而,我们发现,一个政权的特点是势垒不透明度,其中的峰值最大值$t_{max}$的{ \it时域共振}对应于下的势垒隧穿。我们认为,$t_{max}$代表了相关的隧道时间尺度通过经典的禁止区域。
2003-11-25 quant-ph
The effect of dissipation on quantum transmission resonance
利用路径分解技术研究了自由粒子通过有耗散矩形势垒的量子传输。耗散过程强烈抑制传输概率共振以上的障碍,导致意外减少的平均穿越时间通过势垒。
2007-04-25 quant-ph
Reflection and Transmission Coefficients of the symmetric barrier-type shifted Deng-Fan potential
利用连续性条件和边界条件,得到并讨论了一维非定常薛定谔方程的反射系数和透射系数.数值和图形结果是非常准确的,符合量子透射-反射原理。
2016-09-20 quant-ph
Revisiting 1-Dimensional Double-Barrier Tunneling in Quantum Mechanics
本文重新讨论了通过平方双势垒的量子隧穿动力学。强调了双势垒隧穿动力学与光学Fabry-P $\acute{e}$ rot(FP)干涉仪隧穿动力学的相似性。基于这种相似性,我们证明了著名的共振隧穿也可以解释为物质多波干涉的结果,类似于FP干涉仪。由此类推,我们也得到了双势垒的解析精细公式。通过与数值计算结果的比较,我们发现该公式对深隧穿区共振的计算结果是有效的。此外,还计算了双势垒阱内的驻波谱和双势垒隧穿的相位时间。驻波的波数谱和相时谱表明了对共振现象的另一种看法。通过半数值计算,我们将共振时相时间的峰值解释为共振寿命,这与由不确定原理得到的结果至少在数量级上是一致的。不出所料,双势垒隧穿的相位时间也在长势垒长度极限$l\rightarrow\infty$处饱和,这与隧穿单个势垒的相位时间的极限相同。
2012-10-05 quant-ph
The Euclidean resonance and quantum tunneling
在选择一定粒子能量E_R的特殊非平稳信号作用下,极小的隧穿几乎经典势垒的几率可能变得不小。当粒子能量接近这个值时,隧穿率在有限的时间间隔内并不小,在能量E_R处有一个非常尖锐的峰值。在进入屏障内部后,粒子发射电磁量子并以较低的能量离开屏障。与静态屏障的场相比,信号幅度可以小得多。这种现象可以称为欧几里德共振,因为势垒下的运动发生在虚时间。共振可以通过使信号适应特定的化学键以选择性的方式刺激化学和生物化学反应。共振可用于寻找软α衰变,由于衰变率极小,常规观测是不可能的。
2002-02-25 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
Handedness of complex PT-symmetric potential barriers
通常,当光学势的虚部是非对称的时,反射率$R(E)$显示左/右手性,进一步地,如果它不是负定的,则反射和透射$T(E)$系数在某些能量间隔中变得异常,并且吸收是不确定的($\pm$)。我们发现,复杂的PT对称电位可能是例外在这方面。它们可以有效地起作用,就像对于任何入射能量的吸收势,只要粒子从优选(吸收)侧进入。
2003-12-18 quant-ph
Klein tunneling through an asymmetric barrier: Symmetric transmission and directional pair creation
Max Planck Institute for Nuclear Physics(马克斯·普朗克核物理研究所);Tulane University(杜兰大学)
研究通过非对称势垒的克莱因隧穿,证明左右入射传输概率相同,利用含时维格纳函数模拟确定势垒内部方向性,指出克莱因区域定向控制在于对产生而非传输电流。
2026-07-27 quant-ph
Statistics of resonance and non-resonance tunnelling of fermionised cold atoms
我们发现,在势垒中的粒子之间的短程强排斥(接触)相互作用可能会改变两粒子隧穿的统计。在宽度为$Γ$的共振的情况下,如果两次撞击之间的时间是$\hbar/Γ$的数量级,则将观察到该效应。跨越宽势垒的非共振隧穿的统计数据不受影响,这表明在经典禁戒区中没有明显的延迟。
2014-06-02 quant-ph
Wave and Particle Limit for Multiple Barrier Tunneling
本文将一维势散射的粒子方法应用于两个、三个和四个相同势垒之间的非相对论隧穿。我们证明,正如预期的粒子贡献的无限总和产生平面波的结果。特别是,共振/透明的存在下的孪生隧道波限制是显而易见的。三个和四个障碍的已知共振也来自。数值模拟了从波极限到粒子极限的转变。
2011-10-11 quant-ph
Relativistic Double Barrier Problem with Three Sub-Barrier Transmission Resonance Regions
我们得到了1+1维双方势垒矢量势Dirac方程的精确散射解。两个势垒之间的电位下限高于2mc^2,而势垒顶部至少高于下限2mc^2。传统双势垒透射共振的相对论版本是从势垒高度的+或- mc^2内的能量获得的。然而,我们也发现两个以上的(子势垒)传输谐振区低于传统的。两者都位于两个克莱因能量区,其特征是共振比传统的更广泛。
2010-04-22 math-ph math.MP physics.atom-ph
Extended WKB method, resonances and supersymmetric radial barriers
半经典近似实现的位置和径向障碍的低能共振的宽度的计算。数值积分由t/T<<8限定,其中t是势垒阱中经典粒子的周期,T是共振寿命。这些能量被用来在建设中的“头发”的短程电位作为一个给定的径向障碍的超对称合作伙伴。新的潜力可能是有用的瞬态现象,引起的Moshinsky的衍射时间的研究。
2011-03-18 hep-th nucl-th quant-ph
Current resonances in graphene with time dependent potential barriers
推导了一种求解描述电子输运的无质量Dirac-Weyl方程的方法,该方程具有标量势垒U(x,t),在y方向上均匀,具有任意的x和时间依赖性。共振增强的电子背散射和电流,跨越和沿势垒,预测当调制频率满足一定的共振条件。这些条件类似于驱动约瑟夫森结的Shapiro阶跃。令人惊讶的是,我们发现一个非零的y分量的电流为零动量的载流子沿y轴。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Localization of Chaotic Resonance States due to a Partial Transport Barrier
已知量子系统的混沌本征态局域化在经典部分输运势垒的任何一侧,如果连接两侧的通量由于海森堡的不确定性而不能量子力学地解决。令人惊讶的是,在具有逃逸混沌的开放系统中,即使通量是量子力学解析的,共振态也可以局部化。我们解释了这一点,从经典动力系统的条件不变的措施的概念,通过引入一个新的量子力学相关类的分形措施。我们在数值上找到量子到经典对应的本地化过渡依赖于系统的开放性和共振态的衰减率。
2015-12-16 nlin.CD quant-ph
The DKP Equation in Presence of a Woods-Saxon Potential: Transmission Resonances and Bound States
该研究求解了Woods-Saxon势下自旋1粒子的DKP方程,推导散射解并分析透射共振,对比方势、尖点势的结果,同时研究束缚态与粒子-反粒子对产生现象。
2025-05-21 quant-ph
Symmetry-assisted resonance transmission of identical particles
本文报道了与Hong-Ou-Mandel实验中观察到的不同的、在共振势垒同侧入射的全同粒子的波包散射中的新的干涉效应。这些变化包括平均传输次数和完整计数统计的显著变化,以及全粒子传输通道中的“聚束”和“反聚束”效应。由于涉及到几个共振,在势垒中的两个能级系统的伪共振驱动,可能会导致散射概率的急剧增强的粒子之间的时间延迟的某些值。
2015-09-16 quant-ph
Sub-barrier pathways to Freeman resonances
Freeman共振问题[R. R. Freeman \textit{et al.},物理学修订快报。\textbf{59},1092(1987)],当强场电离由于电离期间的激发态的瞬态布居而增强时,被重新审视。提出了一个直观的模型,解释了非绝热隧穿电离过程中激发态中间布居通过势垒下碰撞和复合的机制。理论模型基于微扰强场近似(SFA),其中亚势垒束缚-连续-束缚路径采用二级SFA描述,而从激发态进一步电离则通过一个额外的微扰步骤进行。电离的增强示出出现由于建设性的干扰的贡献到激发振幅源自不同的激光周期。所应用的模型提供了一个直观的理解,在强场电离的弗里曼共振过程中的电子动力学,以及增强的过程和可能的应用程序相关的过程的手段。
2020-09-14 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic electron transport through an oscillating barrier: wave packet generation and Fano-type resonances
研究了有质量狄拉克粒子通过振荡势垒的输运性质。与含时势相关的Floquet准能在透射和反射中都出现,作为入射电子能量周围的边带。我们考虑到所有相关的边带和目前的时间平均传输和反射概率在很宽的能量范围内。静态屏障上散射的大多数定性特征--如克莱因悖论--仍然可见,但由于势的振荡,倏逝态的透射概率显著增加。强烈的非弹性散射过程中示出,导致多个Fano型共振和时间捕获的振荡电位内的粒子。我们还详细研究了散射过程中产生的波包的时间演化。我们的结果可以与诱导能隙的石墨烯相关。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
New shape resonances in one dimension
最近,在阱或刚性壁旁边的1/4厚的势垒被认为是在一维中引起共振(亚稳态)的最简单形状的势:$x \in(-\infty, \infty)$。在这样的势中,在势垒以下的能量处有三个真正的转折点。共振是伽莫夫的(按时间)衰减状态,具有离散的复能量$({\cal E}_n = E_n -iΓ_n/2)$。这些也是空间灾难性的状态,表现为在$E = ε_n \approx E_n$的维格纳反射时间延迟的峰值/摆动。在这里,我们探索的潜力与更简单的形状引起共振-两件上升的潜力只有一个转折点。我们证明了我们的观点,通过使用各种方式的指数上升曲线。
2015-05-25 quant-ph
Resonance scattering in a waveguide with identical thick barriers
我们考虑波在任意有界横截面的无限波导中的传播,其内部被两个相同的带孔厚障碍物阻挡。当孔很小时,在很宽的频率范围内的波几乎被完全反射。然而,我们表明存在一个谐振频率,在该频率下,波几乎完全传输,即使是非常小的孔。这种共振散射在量子力学中被称为隧穿效应,与通常使用的抽象方法(如寻找散射矩阵的复值极点或非稳态散射理论)相比,这种共振散射通过相当基本的工具以建设性的方式被证明。特别是,我们推导出一个明确的方程,确定的谐振频率。所采用的基本工具,使非专家和教育吸引力的文件。
2020-01-20 math-ph math.MP quant-ph
Zero width resonance (spectral singularity) in a complex PT-symmetric potential
我们证明了当$V_1+|V_2|=4n^2+4n+{3\over 4}(n=1,2,3.., |V_2|>|V_1|+ {{sgn}(V_1) \over 4})$和正共振能量为$E_*={1 \over 4}[|V_2|-(1/4+V_1)]$时,复PT对称势$V(x)=-V_1 {sech}^2x + iV_2 {sech}x ~\tanh x, $具有一个零宽共振(谱奇异性).
2009-08-20 quant-ph
Resonance Phenomenon Related to Spectral Singularities, Complex Barrier Potential, and Resonating Waveguides
复散射势的一个特殊性质是谱奇异性的出现。这些是某些散射态的能量本征值,类似于共振态,具有无限的反射和透射系数。这一性质揭示了一个有趣的共振效应,在波导物理中可能有应用。我们研究了一个复杂的势垒势的光谱奇异性,并探讨其在设计波导作为谐振器功能的应用。我们表明,对于容易获得的波导及其增益区的尺寸,我们可以实现光谱奇异性相关的谐振现象,在几乎所有的波长在可见光谱内或外。
2010-06-02 cond-mat.other hep-th math-ph
Electronic scattering, focusing, and resonance by a spherical barrier in Weyl semimetals
我们求解了外尔电子被球形阶跃势垒散射的问题。通过调节入射能量和势能半径,可以同时进入准经典和量子态。研究了与远场电流和积分截面有关的输运特征,以揭示优先的前向散射。在准经典制度中,除了光学焦散图案,沿入射球轴的强聚焦效应被发现。在量子体系中,在连续角动量共振的能量下,在电势内发现电子密度的极性聚集。研究结果将有助于外尔系统的输运研究和电子透镜的应用。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Euclidean resonance in a magnetic field
我们发现Wigner共振隧穿与在静态磁场中穿过静态势垒的隧穿类似,在Wigner隧穿过程中,电子遇到一个经典允许的区域,在这个区域中,电子的能量与分立能级重合,而在磁场中,势垒在隧穿方向上是一个常数。沿着隧穿路径形成某些区域,在这些区域中,用经典语言来说,垂直于隧穿的运动的动能是负的。这些区域起到势阱的作用,其中离散的能级可以与电子能量一致。这种在特定磁场下发生的现象被称为欧几里得共振,并且基本上取决于在垂直于隧穿的方向上的势的形状。在欧几里得共振条件下,长距离的壁下运动是可能的。
2007-05-19 quant-ph
Anti-symmetric square well and barrier potential between two rigid walls
我们研究反对称(方)井和势垒的深度/高度$(V_0)$放置在两个刚性壁之间。与通常的双阱不同,这里紧密放置的子势垒双峰不需要是光谱中最低的。当$V_0$允许一定的可计算值时,$E=0$或$E=V_0$或两者都可以成为特殊本征态的能量本征值,只有在适当的区域内寻求薛定谔方程的线性解,才能出现特殊本征态。
2014-06-18 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical effects of a one-dimensional multibarrier potential of finite range
讨论了有限区间内大量N个一维(有界)局部周期势垒的性质。我们发现,透射系数,散射截面$σ$,和共振的$σ$依赖于敏感的总间距的总势垒宽度的比率。我们还表明,一个依赖于时间的波包通过系统的势垒迅速传播和变形,Zaslavsky建议的混沌行为的标准。通过施加(大)周期性边界条件计算频谱,我们发现一个维格纳型分布。我们还调查了S-矩阵极点,许多共振发生在某些值的势垒之间的相对间距的潜力。
2003-08-19 quant-ph
Euclidean Resonance: Application to Physical and Chemical Experiments
欧几里德共振现象(通过非稳态势垒的量子隧穿的强烈增强)被应用于原子和分子通过由所施加的恒定且随时间变化的电场形成的隧穿势垒的衰变。这种衰变有两种不同的通道,电子的和离子的。电子机制与分子电离成一个电子和一个正离子有关。所需的频率在100 MHz和红外线之间的宽范围内。这种机制可能构成了一种选择性破坏化学键的方法。离子机理包括一个分子离解成两个离子。由于离子的质量比电子大,因此所需的频率约为1 MHz。这为利用射频波分离同位素的新方法提供了理论上的可能性。
2004-04-05 quant-ph
Direct numerical observation of the Euclidean resonance
我们提出的结果直接数值计算的问题的量子隧穿的时间相关的势垒。计算结果清楚地表明了势垒下共振效应的存在。
2004-08-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resonances and antibound states of Pöschl-Teller potential: Ladder operators and SUSY partners
我们分析了Pöschl-Teller势的所有变化产生的一维散射,即,势阱、低势垒和高势垒。我们发现,Pöschl-Teller阱和低势垒势没有共振极点,而是沿着虚轴有无限多个简单极点对应于束缚态和反束缚态。一个完全不同的情况出现在Pöschl-Teller高势垒上,它显示出无限多个共振极点,没有其他奇点。我们得到了它们的关联伽莫夫态的显式形式。我们还构造了连接束缚态和反束缚态以及共振态波函数的梯形算符。最后,利用伽莫夫的波函数和反束缚态的因式分解方法,我们构造了Pöschl-Teller哈密顿量的超对称伙伴的一些例子。
2016-01-19 math-ph math.MP quant-ph
Tunneling of Electrons in Graphene via Double Triangular Barrier in External Fields
研究了在外加磁场作用下,三角形双势垒对石墨烯中狄拉克费米子散射的透射几率。我们的系统由两个三角形的势垒区分开的一个阱区的特点是一个能隙。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解,使我们能够以传输矩阵的形式表示透射和反射系数。我们特别表明,传输表现出振荡共振的克莱因隧道效应的表现。发现三角形势垒静电场在控制隧穿电阻峰值方面起关键作用。然而,它只是轻微地修改了斜入射时的共振,而在正入射时不影响克莱因悖论。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Contribution of resonance tunneling of molecule to physical observables
共振隧穿通过势垒的概率进行了比较刚性分子和激发分子。结果表明,共振谱主要受刚性分子的透射共振谱控制。刚性分子隧穿通过一个障碍的概率的解析表达式允许共振谱平均观测,包括量子扩散,估计。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Method of multiple internal reflections in description of tunneling evolution through barriers
本文首次提出了一种基于波包在势垒边界上的多次内反射来描述粒子穿越一维球对称矩形势垒隧穿的非定常方法,即多次内反射法。对于一维问题,证明了该方法的适用性,并分析了其特点。对于球对称问题,利用该方法计算了透射和反射波包的振幅、隧穿时间和反射时间。分析了Hartman-Fletcher效应。
2004-06-12 nucl-th quant-ph
Scattering of a Klein-Gordon particle by a smooth barrier
研究了一维Klein-Gordon方程在光滑边界条件下的解。散射的解决方案中给出的惠特克$M_{κ,μ}(x)$功能。根据势垒的能量、高度和光滑度计算了反射系数和透射系数。对于任何值的平滑度参数,我们观察到的传输共振。
2020-05-05 hep-th quant-ph
Vacuum decay and the transmission resonances in space-dependent electric fields
研究了任意空间相关电场中量子电动力学真空的衰变。特别地,我们分析了具有次循环结构的外场的正电子发射光谱的共振峰。为此,我们研究了真空对产生的散射方法的框架中的传输概率。在势垒下的散射制度,我们表明,当有效散射势包含多个阱时,透射共振的宽度可以增强。共振宽度的这种加宽对应于隧穿时间的减少。这可能与观察在外部场被电磁关闭之前在较短时间尺度上的真空衰减有关。在势垒以上散射区,我们给出了一组耦合微分方程,用于数值计算Bogoliubov系数。
2014-02-25 hep-th quant-ph
Quantum Transparency of Barriers for Structure Particles
考虑了两个耦合粒子通过排斥势垒的穿透问题。一个简单的机制的出现的障碍共振证明,使障碍的渗透的概率相比,无结构的对象是非常透明的。结果表明,两个相互作用粒子从假真空中隧穿的几率比以前假设的要大得多。
1999-12-30 hep-ph physics.ed-ph quant-ph
Localization, quantum resonances and ratchet acceleration in a periodically-kicked $\mathcal{PT}$-symmetric quantum rotator
我们考虑波输运现象中的$\mathcal{PT}$对称扩展的量子旋转体模型的踢,并揭示,动力学本地化协助不间断的$\mathcal{PT}$阶段。在离域(量子共振)制度,$\mathcal{PT}$对称性总是在破缺阶段和棘轮加速出现的签名单向非厄米传输。基于相位光栅和损耗光栅相结合的无源光学谐振腔中光束的横向传播,提出了一种基于相位光栅和损耗光栅相结合的无源光学谐振腔中的脉冲反冲$\mathcal{PT}$对称哈密顿量的光学实现方法,用于可视化分数塔尔博特腔中的加速模式。
2016-10-19 physics.optics quant-ph
Coupled $\ell$-wave confinement-induced resonances in cylindrically symmetric waveguides
本文发展了一种考虑所有分波的谐波约束原子波导散射的半解析方法。结果,由于限制而形成彼此耦合的$\ell$波限制诱导的谐振。相应的共振条件得到解析使用$K$矩阵形式主义。原子散射由跃迁图描述,跃迁图描述了原子在碰撞过程中经历的所有相关过程。我们的分析结果进行了比较,相应的数值数据,并显示出很好的协议。
2012-10-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
$\mathcal{PT}$-Supersymmetric Square Well and Barrier
利用非厄米超对称量子力学导出了方势阱和势垒的宇称-时间($\mathcal{PT}$)对称势。这些$\mathcal{PT}$ -超对称方阱和势垒。合伙人有复杂的合伙人。伙伴是等谱的实能量。$\mathcal{PT}$ -对称性仅对束缚态是未破缺的。
2020-01-26 math-ph math.MP quant-ph
Transmission via Triangular Double Barrier and Magnetic Fields in Graphene
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阱区,其特征在于由一个能隙$G_p$。求解我们的Dirac-like方程并匹配边界处的解,我们用传输矩阵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。
2015-11-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling resonances in systems without a classical trapping
本文分析了直Dirichlet波导中的自由量子粒子,直Dirichlet波导的轴上有两个长度为$\ell_\pm$的Dirichlet势垒,势垒之间由一个长度为2a的窗口隔开。已知如果势垒是半无限的,即我们有两个相邻的波导通过边界窗口横向耦合,则对于任何a>0,系统具有低于基本谱阈值的有限数量的本征值。在这里,我们证明了大,但有限的$\ell_\pm$系统的共振收敛到所述的本征值为$\ell_\pm\to\infty$,并推导出相应的渐近展开中的主导项。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Gray/dark soliton behavior and population under a symmetric and asymmetric potential trap
数值研究了高斯势垒高度和宽度对对称势阱和非对称势阱中灰孤子布居的影响。利用密度工程方法在双势阱中产生灰孤子。在双势阱中,通过关闭高斯势垒,两个相同的玻色-爱因斯坦凝聚体碎片被限制并碰撞。我们发现,灰孤子的布居数可以通过高斯势垒高度和宽度来控制。我们还研究了灰孤子布居数与耦合强度的关系。此外,我们还研究了双阱势中存在的不对称性的影响。我们观察到,这种不对称性总是摆动灰孤子的碰撞点。随后,我们利用相位印记方法产生了一个稳定的暗孤子,并观察到双阱势阱中的初始不对称性使暗孤子产生振荡。
2022-10-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Rectangular Potentials in a Semi-Harmonic Background: Spectrum, Resonances and Dwell Time
研究了一维半谐振矩形势阱和势垒中粒子的能量性质。能量的积分是通过求解一个简单的超越方程得到的。散射状态示出包括的情况下,其中撞击粒子被“捕获”的半谐波矩形电位。“捕获时间”与散射波的停留时间有关。利用粒子吸收方法,证明了驻留时间$τ^a_D$与Eisenbud和Wigner的相位时间$τ_W$一致,后者是反射波相移的能量导数。导出了半谐波δ势阱和势垒的相位时间$τ_W$的解析表达式。
2011-05-05 math-ph math.MP quant-ph