Realization of Universal Quantum Gates with Spin-Qudits in Colloidal Quantum Dots
我们利用量子点中单个Mn离子的超精细相互作用来创建量子点,即多能级量子比特系统,其具有良好定义的、可寻址的和鲁棒的自旋态集合,用于实现通用量子门。我们利用电子双共振探测核磁共振(EDNMR)技术,在选定的超精细能级对之间产生和探测任意叠加态。这使得拉比振荡的观察和实验实现的非和交换通用量子门是强大的对退相干。我们的协议的周期性准备,操作和读出的逻辑门提供了机会,可扩展的量子线路架构集成量子比特超越固态电子自旋量子比特。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Symmetry Classes in Graphene Quantum Dots: Universal Spectral Statistics, Weak Localization, and Conductance Fluctuations
通过电导和能级统计,研究了石墨烯量子点的对称性分类,包括开态和闭态。对于晶格的突然终止,这些性质很好地描述了标准的正交和酉系综。然而,对于光滑的质量限制,与子晶格和谷自由度相关的特殊时间反演对称性是至关重要的:它们导致块对角哈密顿算子和散射矩阵,即使在零磁场下,块也属于酉对称类。虽然这种结构的效果是清楚地看到在开放的点的电导,它被抑制在封闭的点的光谱统计,因为谷间散射时间是短于所需的时间,以解决在封闭的系统中的水平间距,但长于逃逸时间的开放系统。
2008-08-07 cond-mat.mes-hall
Universal Braess paradox in open quantum dots
我们提出的分析和数值计算结果表明,在混沌量子点的Braess悖论的存在。我们发现的悖论,最初在经典网络中发现的,表明增加网络容量可以抑制通用机制中的电流。我们调查的弱本地化项,表明它提出的悖论编码在一个饱和的电导最小值,在外部引线的存在下的超流。此外,我们还证明了弱局域化在磁渡越处会出现一个依赖于过容引线的跃迁信号,并且在磁渡越处会出现一个回声,这是由于完全时间反转对称破缺所致,我们还证明了在压缩区中量子干涉的贡献可以支配欧姆项,并且相应的Fano因子会产生反常行为
2014-10-28 cond-mat.mes-hall
Blocking transport resonances via Kondo entanglement in quantum dots
多体纠缠是近藤效应的核心,近藤效应在量子点中的标志是在低温下的零偏压电导峰。它标志着由局部点自由度和导电电子形成的导电单重态的出现。碳纳米管提供了可能性,研究近藤纠缠的出现,通过调整多体关联与栅极电压。在这里,我们定量地显示了一个未被发现的一面近藤相关性,这违反直觉,往往会阻止导电通道:非弹性cotunneling线在碳纳米管的磁谱显着消失时,调整栅极电压。考虑到全球的\SUT \ $\otimes $ \SUT \对称性的碳纳米管耦合到铅,我们发现,只有涉及的Kramers赝自旋翻转的共振,与这种对称性,观察到在温度和电压低于相应的近藤尺度。我们的结果表明,纠缠多体态的形成没有净赝自旋的鲁棒性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Universality in the Energy Spectrum of Medium-Sized Quantum Dots
在一个二维抛物量子点中,充满$N$电子,费米子理论指出基态能量满足以下非平凡关系:$E_{gs}/(\hbarω)\approx N^{3/2} f_{gs}(N^{1/4}β)$,其中耦合常数$β$是库仑和振子($\hbarω$)特征能量之比,而$f_{gs}$是一个普适函数。我们进行了大量的组态相互作用计算,以验证相对较大的量子点的确切能量近似满足上述关系。此外,我们表明,带内和带间(激子和双激子)激发的点的能级的数目如下的激发能量,其指数,$1/Θ$,满足也是一个近似的标度关系{ \it一个LA} PRACTIAS-Fermi,$Θ/(\hbarω)\approx N^{-γ} g(N^{1/4}β)$的简单指数依赖。我们提供了一个解析表达式的$f_{gs}$,基于两点Padé逼近,和两个参数适合的$g$功能。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Half-Integer Filling Factor States in Quantum Dots
用数值多电子方法研究了量子点中nu=5/2和7/2等半整数填充因子态的出现。这些状态与二维电子气中的平衡态有着有趣的相似和不同之处。量子点中的nu=1/2态与复合费米子态有很高的重叠。较低的重叠的Pfiran状态表明,电子可能不会配对的量子点几何形状。预测的nu=5/2态具有高的自旋极化,这可能对通过量子点器件的自旋输运有影响。
2006-03-07 cond-mat.mes-hall
Effects of thickness in quantum dots at strong magnetic fields
研究了强磁场中二维量子点的基态随厚度的变化规律。具体地说,我们假设厚度很小,因此只有相应方向上的最低态被占据,但这会导致电子之间的有效相互作用发生变化。我们发现的基态相图,并证明了新的相的出现,厚度占。最后分析了不同相态的波函数形式和涡结构。
2008-11-19 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic to universal crossover of transmission phase of multi-level quantum dots
多电子量子点(小平均能级间距δ)的传输相位α测量显示,在连续共振之间普遍存在π相位滞后。相比之下,对于仅具有少量电子(δ较大)的点,相位消失的出现与否取决于点参数。我们表明,一个多层次的量子点与本地库仑相互作用和任意电平铅耦合模型再现所观察到的行为的一般特征。小δ时α的普遍行为来自重整化单粒子能级的Fano型反共振。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase lapses in scattering through multi-electron quantum dots: Mean-field and few-particle regimes
我们表明,观察到的透射相位通过具有超过大约10个电子的多电子量子点的演化,这表明了一个普遍的(即,独立于N),但尚未解释的行为,是符合静电模型,其中电子-电子相互作用是由平均场的方法来描述。此外,我们对一个开放的一维量子点进行了精确的计算,并表明载流子相关性可能会引起一个非普适的(即,N-依赖)的传输相位的行为,从法诺共振,这是与实验一致的少数(N < 10)载波。我们的结果表明,在普适制度的相干传输发生通过一个单一的水平,而在少数粒子制度的相关散射状态是由束缚粒子的数量。
2007-06-14 cond-mat.mes-hall
Long-range radiative interaction between semiconductor quantum dots
为了描述半导体量子点之间的辐射相互作用机制,我们发展了Maxwell-Schroedinger形式。我们求解了电磁场与极化场通过线性非局域极化率耦合的量子点系综的麦克斯韦方程组,计算了系统的极化激元共振。由辐射和表面光子模式介导的辐射耦合导致集体模式的出现,集体模式的寿命与非相互作用点的寿命相比更长或更短。耦合的大小和集体模能量取决于失谐量和相互的量子点距离。这种耦合机制的空间范围是波长的量级。因此,当考虑将量子点作为用于量子信息处理的集成系统的构建块时,应该考虑这种耦合。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall
Universal Behavior of Strain in Quantum Dots
自组装量子点是一种高应变异质结构。晶格应变显著地改变了这些器件的电子和光学性质。在不同形状和材料的量子点的原子应变模拟中观察到一个普遍的行为(在应变幅度和轮廓方面)。在本文中,这种普遍的行为进行了调查,原子以及分析连续模型。原子应变模拟是非常准确的,但计算昂贵。另一方面,解析连续解基于显著降低应变计算精度的假设,但是非常快。这两种技术都表明,应变取决于量子点的纵横比(AR),而不是单个尺寸。因此,简单的封闭形式的方程,直接提供的量子点内部的原子应变值作为AR和材料参数的函数。此外,量子点的导带边和价带边$E_{C/V}$及其有效质量$m^*_{C/V}$由应变和AR决定。原子应变对AR的普遍依赖性在许多方面都是有用的;它不仅显著降低了原子模拟的计算成本,而且还提供了关于量子点的光学跃迁的信息,给出了来自AR的$E_{C/V}$和$m^*_{C/V}$的知识。最后,利用这些表达式计算了InAs/GaAs量子点的光跃迁波长,计算结果与实验测量和原子模拟结果吻合较好。
2015-09-26 cond-mat.mes-hall
Gate controlled quantum dots in monolayer WSe2
量子限制和载流子的操纵对于实现量子技术实用的器件是关键的。电子自旋和谷之间的相互作用,以及以电学和光学方式处理它们的量子态的可能性,使得二维(2D)过渡金属二硫属化物成为量子器件发展的新兴平台。在这项工作中,我们制作的器件的基础上的异质结构的层状二维材料,在其中,我们实现栅控二硒化钨(WSe2)空穴量子点。我们讨论了所观察到的介观输运功能相关的量子点的出现在WSe2设备通道,我们比较它们的理论模型。
2021-08-01 cond-mat.mes-hall
Universal Features of Interacting Chaotic Quantum Dots. Application to Statistics of Coulomb Blockade Peak Spacings
基于$1/M$的逆幂展开式,即无窗电子态数$M \simeq k_F R$,给出了混沌量子点中电子-电子相互作用的一个完整分类.这种分类是相当普遍的,并扩展和扩大了普遍的非相互作用的RMT统计系综。我们发现,现有的库仑阻塞$B=0$和$B\ne 0$的峰间距数据描述相当准确的相互作用GSE和其扩展到$B\ne 0$。存在于相互作用的GUE情况下的双峰结构被自旋轨道,配对和高阶残余相互作用的综合作用完全冲洗掉。
2001-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Symmetry Crossover and Universal Behaviors in Carbon Nanotube Dots
最近的实验通过碳纳米管的电子输运的动机,我们调查的轨道内和轨道间的库仑相互作用的电导的温度演变的作用。结果表明,这些库仑排斥之间的少量(~10%)的不对称性在有限的温度下,特别是在半填充周围的电导分布基本上变形。阐明了这种热对称交叉的性质。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak localization, Aharonov-Bohm oscillations and decoherence in arrays of quantum dots
将散射矩阵理论与非线性$σ$模型和Keldysh方法相结合,发展了一种统一的理论方法,使人们能够非微扰地研究电子-电子相互作用对任意量子点阵列中弱局域化和Aharonov-Bohm振荡的影响。我们的模型包括(i)弱无序导体(ii)强无序导体和(iii)金属量子点。在所有这些情况下,在$T \to 0$的电子退相干时间被发现饱和到一个有限的值所确定的通用公式,同意定量与许多实验结果。我们的分析提供了压倒性的证据,有利于电子-电子相互作用作为一个普遍的机制,零温度电子退相干无序导体。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall
Corrections to the universal behavior of the Coulomb-blockade peak splitting for quantum dots separated by a finite barrier
基于先前的工作之间的关系的无量纲interdot通道电导g和分数库仑阻塞峰分裂f为两个静电等效点,我们计算的领先的校正,结果从一个interdot隧穿势垒是不是一个δ函数,而是,有一个有限的高度V和一个非零的宽度xi,可以近似为抛物线在其峰值附近。我们开发了一个新的治疗问题的g远小于1,从单粒子本征态的全耦合点系统。势垒的有限性导致f-g曲线在g值较小时向上移动。移位是隧穿矩阵元素随所连接的状态的能量呈指数变化的事实的结果。因此,当g很小时,它可以支付隧道到中间状态与单粒子能量以上的势垒高度V的校正的零宽度行为不影响最近的实验结果的一致性,但可能是重要的在未来的实验。
1996-12-10 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effects on quantum transport in lateral semiconductor dots
本文分析了自旋轨道耦合和塞曼分裂之间的相互作用对横向半导体量子点中弱局域化和普遍电导涨落的影响:列出了相应随机矩阵理论的所有可能的对称类,并描述了通过扫描磁场和改变量子点参数可实现的它们之间的交叉。我们还建议实验测量自旋-轨道耦合常数。
2001-07-18 cond-mat.mes-hall
Transport properties of quantum dots in the Wigner molecule regime
利用投影Hartree-Fock方法研究了N=7电子的量子点从弱相互作用到强相互作用的输运性质。随着相互作用的增加,点中的径向有序发展,形成环和中心环结构。随后,角相关出现,标志着维格纳分子态的形成。我们展示了在运输过程中发现的维格纳分子出现的惊人特征。在线性状态下,随着相互作用强度的增加,电导呈指数抑制。进一步的抑制时,观察到中心环结构的发展,或奇特的自旋纹理出现。在非线性区域,分子态的形成甚至可能导致电导增强。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall
Universal out-of-equilibrium Transport in Kondo-correlated quantum dots: Renormalized dual Fermions on the Keldysh contour
半导体异质结和单分子器件的非线性电导表现出的近藤物理最近引起了人们的关注。我们解决所观察到的样品依赖性的测量稳态输运系数考虑额外的电子贡献的有效的低能量模型的基础上,这些实验是不存在的粒子-空穴对称设置。本文发展了一种新的Hafermann等人的超微扰理论,它正确地描述了低温行为。我们比较我们的结果与测量的输运系数。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal growth scheme for entanglement-ready quantum dots
使用光纤基础设施运行量子网络需要单个纠缠光子对的有效来源。量子点在激子本征态之间具有很小的精细结构分裂,可以产生纠缠光。此外,QD可以被设计成在标准电信波长下发射。为了实现足够的信号强度的应用,量子点已被纳入1D光学微腔。然而,到目前为止,将这些特性结合在一个设备中被证明是难以实现的。在这里,我们介绍了一种增长策略,以实现量子点与小FSS在传统的电信频段,并在一个光学腔。我们的方法采用液滴外延的InAs量子点(001)衬底上。我们表明,该计划提高了72%的对称性的点。此外,我们的技术是通用的,并且通过在GaAs上发射~ 900 nm的分子束外延和在InP上发射1550 nm的金属有机气相外延产生低FSS QD,平均FSS比Sttranski-Krastanow QD小4倍。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin and e-e interactions in quantum dots: Leading order corrections to universality and temperature effects
研究了具有大无量纲电导g的量子点中库仑阻塞电导峰间距的统计特性。我们的出发点是“通用哈密顿”-在g-> oo极限下有效-它包括充电能量,单电子能量(由随机矩阵理论描述)和平均交换相互作用。然后,我们计算最相关的有限g修正,即表面电荷的效果,“门”的效果,和剩余的电子相互作用的波动的大小。所得到的零温度峰间距分布具有Delta/sqrt(g)级的校正。对于典型的e-e相互作用值(r_s~1)和简单的几何构型,理论确实预言了具有显著的偶/奇效应的非对称分布。分布的宽度为0.3 Delta量级,其主要特征是奇数情况下的大峰,让人想起g-> oo极限中的Delta函数。接下来我们考虑有限温度效应。只有在他们的列入是很好的协议与实验结果。即使相对较低的温度也会导致峰间距分布发生较大变化:(a)其峰在kT~0.3 Delta处由均匀分布主导(在较低的T处出现双峰);(b)其变得更加对称;(c)偶/奇效应明显减弱;(d)Delta函数完全消失;以及(e)与引线耦合的波动变得相关。因此,对于e-e相互作用的典型值,旨在观察T = 0峰间距分布的实验应在kT <0.1 Delta处进行。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall
Kondo physics in tunable semiconductor nanowire quantum dots
我们在强耦合半导体纳米线量子点中观察到了近藤效应。这些器件由砷化铟纳米线制成,通过分子束外延生长,并与钛导线接触。器件的透明性可以通过改变栅电极上的电势来调节,并且为了增加透明度,主导输运的效应从库仑阻塞变化到具有近藤物理出现在中间区域的普适电导涨落。
2006-08-22 cond-mat.mes-hall
Orbital effect of in-plane magnetic field on quantum transport in chaotic lateral dots
我们展示了面内磁场如何影响大面积混沌横向量子点电导的弱局域化校正以及其中普遍电导涨落的参数依赖性。
2001-06-01 cond-mat.mes-hall
Weak Localization in the Conductance Peaks of Coulomb Blockade Quantum Dots
推导了库仑阻塞量子点中平均电导峰高的普适弱局域化峰在正交对称到么正对称过渡时的封闭表达式。与开放点的情况相反,交叉的尺度与每个导联中的通道数量无关。弱局域化峰的函数形式与温度无关。我们还推导出解析的电导峰高作为交叉参数的函数的方差。
1999-05-05 cond-mat.mes-hall
Keldysh effective action theory for universal physics in spin-1/2 Kondo dots
我们提出了一个强关联量子点中近藤自旋-1/2效应的理论。该理论适用于任何温度和电压。它是基于一个通用的功能参数化的二次Keldysh有效作用。我们提供了一个一般的分析形式,通过这个通用的功能,我们提出了一个简单的微观模型的隧穿态密度。我们将我们的理论应用于具有$U=\infty$的高度非对称Anderson模型,并在单个解析表达式中描述了其强耦合极限、弱耦合极限和交叉区域。我们比较了我们的结果与数值重整化群在平衡和实时重整化群的平衡,并表明,在我们的理论和这些理论中得到的线性和微分电导的普遍形状是非常接近彼此在很宽的温度和电压范围。特别是,在实时的重整化群,我们预测,在近藤电压的微分电导等于其最大值的2/3。
2013-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal out-of-equilibrium transport in Kondo-correlated quantum dots
结果表明,在相互作用量子点的普遍非平衡输运[E.穆尼奥斯角J. Bolech和S. Kirchner,Phys. Rev. Lett. 110,016601(2013)]不正确。本文从粒子-空穴对称杂质Anderson模型中库仑排斥的重整化二阶微扰理论出发。报告的较小的自能与正确的,并与分析结果有效的小频率和施加的电压。由于这些错误的结果,电流守恒不成立,结果也不可靠。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The renormalization group for interacting fermions: from Fermi liquids to quantum dots
将作者发展的费米液体的重整化群方法应用于费米液体和弹道量子点的清洗。在前一种情况下,朗道理论被证明是一个不动点,在后者的普遍哈密顿被证明是一个弱耦合的不动点。采用大N和随机矩阵方法分析了强耦合相位。
2004-07-06 cond-mat.mes-hall
Fermi-edge singularity and related interaction induced phenomena in multilevel quantum dots
研究了准一维手征量子霍尔边沟道系统与多能级量子点(QD)之间的序贯隧穿过程中相互作用的非微扰效应。我们使用正式的散射理论的玻色化技术的方法,提出了另一种推导的费米边缘奇异性(FES)的效果,并证明其普遍性的起源。这种方法使我们能够解决,在相同的框架内,等离子体辅助顺序隧穿相对较大的点,并调查相互作用引起的水平加宽。考虑到量子点的等离子体激元的光谱中的分散体的结果是概括的。然后,我们讨论了它们的修改中存在的中性模式,这可以实现在一个量子点与两个手性强相互作用的边缘通道或在三维量子点的库仑阻塞制度。在前一种情况下,隧道速率的普遍行为被发现。
2016-11-08 cond-mat.mes-hall
The Kondo effect in quantum dots at high voltage: Universality and scaling
我们研究了直流偏置量子点在库仑阻塞机制下的性质。对于比近藤温度T_K大的电压V,物理学由标度V和γ控制,其中γ ~ V/ln^2(V/T_K)是由电压驱动电流引起的非平衡退相干速率。基于标度论、自洽微扰理论和微扰重整化群,我们证明了当ln(V/T_K)>> 1时,由于γ较大,系统可以用重整化微扰理论描述.然而,在Kondo问题的某些变体中,双通道Kondo物理由大电压V引起。
2001-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-frequency thermoelectric response in strongly correlated quantum dots
我们调查有限频率的热输运通过量子点受强相互作用,通过提供一个精确的,非微扰的形式主义,使我们能够进行系统的分析,在任何频率的热电势。特别强调的是直流和高频限制。我们证明,在近藤政权,交流热电势的特点是由一个通用的功能,我们确定数值。
2014-01-26 cond-mat.mes-hall
Anti-correlation for Conductance Fluctuations in Chaotic Quantum Dots
研究了在Wigner-Dyson系综交叉中具有有限隧道势垒的开放混沌量子点中介观电子输运的关联函数。使用一个分析存根形式主义,我们表明出现的耗尽/放大的电导波动作为隧道势垒的函数,电子能量或磁导场的参数变化。此外,即使对于纯Dyson系综,混沌量子点中电导涨落的关联函数也可以表现出反关联。实验支持我们的研究结果指出。
2013-06-21 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Interplay of spin mode locking and nuclei-induced frequency focusing in quantum dots
研究了在周期性训练光脉冲作用下,核诱导频率聚焦对量子点自旋相干锁模的影响。特别是,我们解决的问题是否核引起的频率聚焦总是增强自旋锁模的效果。我们结合两个先进的半经典方法,并扩展所得到的模型,包括光激发态的全动力学。为了减少一个完整的量子模型的差异,我们建立了一个非确定性的脉冲描述解释每个泵脉冲作为一个测量。这两种扩展都导致了物理学的重大质变。它们的结合改进了相应实验的描述。重要的是,我们观察到动态核极化的出现,即,形成非零平均极化的核自旋浴,导致一定的增加的相干时间。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall
Crossover from mesoscopic to universal phase for electron transmission in quantum dots
测量相干电子系统(介观系统)中的相位提供了电导测量不容易揭示的丰富信息。最近,在相对较大的量子点(QD)的相位测量表明,一个普遍的像点的大小,形状和占用独立的相位演化。可以解释的是,在库仑阻塞量子点的传输相位单调增加π整个电导峰,此后,在电导谷的相位急剧返回到其基础值。预期的介观功能的阶段,有关自旋简并或交换效应,从来没有观察到。目前,还没有令人满意的全面解释所观察到的相位普适性。不幸的是,在少电子量子点中的相位,它可以更好地理解从未测量。在这里,我们报告这样的测量上的一个小量子点,只占用1-20个电子。这种点被嵌入在双光路电子干涉仪的一个臂中,在点附近有一个电子计数器。与在较大的点中发现的重复行为不同,我们发现现在的介观特征是点占据少于10个电子。在这个制度中的一个意想不到的特点是一个明确的观察到两个不同的轨道状态的占领的前两个电子-相反,最近的出版物。随着占领的增加,这个阶段演变并变成了普遍的,就像14个电子和更高的电子一样。目前的测量使我们能够确定水平占有率和奇偶性。更重要的是,他们认为量子点经历了一个相变,从介观到普遍的行为,随着占有率的增加。这些测量有助于在众多提出的理论模型中挑选出潜在的少数理论模型。
2005-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single spin universal Boolean logic
在量子点中操纵单电子自旋的最新进展使我们接近于实现基于在单电子的自旋极化中表示二进制位的经典逻辑门。在这里,我们表明,一个线性阵列的三个量子点,每个包含一个单一的自旋极化电子,并与最近邻交换耦合,作为通用的NAND门。在切换该门期间耗散的能量是kTln(1/p)的Landauer-Shannon极限[T =环境温度,p =固有门错误概率]。利用目前的技术,p = 1 E-9在1 K温度以上是可实现的。即使具有这种小的固有错误概率,在切换NAND门期间耗散的能量也仅为~ 21 kT,而当今的纳米级晶体管在切换时耗散约40,000 - 50,000 kT。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall
Level Spacings in Random Matrix Theory and Coulomb Blockade Peaks in Quantum Dots
基于量子点的普适哈密顿模型,得到了库仑阻塞区电导峰间距的解析表达式。为了处理能级谱中两个和三个连续间距之间的相关性,发展了新的随机矩阵理论结果。这些是单能级间距概率分布的维格纳表面的推广。解析公式与数值计算结果吻合较好。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Magnetization of Quantum Dots: A Measure of Anisotropy and the Rashba Interaction
研究了各向异性量子点中存在Rashba自旋-轨道相互作用时,点中三个相互作用电子的磁化强度。我们观察到独特的行为的磁化强度的各向异性和自旋轨道相互作用参数的直接反映独立或同时。特别地,在磁化的磁场依赖性中存在锯齿结构,如由电子-电子相互作用引起的,其在存在大的各向异性和高强度的自旋-轨道相互作用的情况下被强烈地修改。我们报告的磁化强度的温度依赖性,表明温度超过这些结构,由于相互作用消失。此外,我们发现出现了一个弱的锯齿结构的磁化强度在高各向异性和大自旋轨道相互作用的限制,这是由于合并的两个低能量曲线时的能级间距随着各向异性和自旋轨道相互作用强度的值的增加而演变。
2015-01-05 cond-mat.mes-hall
Level dynamics and avoided level crossings in driven disordered quantum dots
研究了两个最近邻跳跃的二维无序量子点模型在外部含时扰动下的能级动力学统计性质。在第一个模型中,外部驱动是通过连续变化的现场能量来实现的,而在第二个模型中,外部驱动是通过抛物线势的变形来产生的。我们专注于本地化性能和调查的能级的速度和曲率的统计数据的影响,其典型的幅度和域的协议与随机矩阵理论(RMT)的预测高斯正交,酉和辛系综。此外,避免的水平交叉的统计特性进行了研究,在相应的朗道-齐纳参数。我们发现Landau-Zener跃迁的强度表现出普遍的行为,这也意味着普遍的单粒子动力学慢扰动的无序和潜在的强度,系统的大小和对称类无关。这些结果可以通过测量量子点中的单粒子能谱进行实验验证。
2023-01-16 cond-mat.mes-hall
Shot noise in generic quantum dots: crossover from ballistic to diffusive transport
我们研究散粒噪声耦合到两个引线的通用量子点,并允许任意强度的衍射杂质散射内的点。弹道量子点具有混合的经典相空间,其中规则和混沌区域共存。在没有无序的情况下,噪声被系统地抑制到完全混沌系统的普遍值以下,其量随引线的位置而变化。这种抑制是由于通过规则区域和沿短混沌轨道的运输的确定性,并通过增加散射率,这是通过使用随机矩阵理论的泊松核纳入消失。
2002-08-08 cond-mat.mes-hall
Spin fluctuations in quantum dots
我们探讨量子点和纳米粒子的静态纵向和动态横向自旋极化率的哈密顿量的框架内,扩展的通用哈密顿量的情况下,单轴各向异性交换。对于伊辛和海森堡交换相互作用的极限情况,我们确定了单粒子能级的波动如何影响量子点中的Stoner不稳定性。我们把问题归结为某个高斯过程极值的统计问题。我们证明,尽管单粒子能级可能具有很强的随机性,但自旋磁化率及其所有矩在仅涉及平均能级间距的斯通纳不稳定性标准准则所确定的点处同时发散。
2014-08-25 cond-mat.mes-hall
Electronic and magnetic properties of graphene quantum dots with two charged vacancies
采用平均场哈伯德模型研究了六边形石墨烯量子点中两个空位系统的电磁性质,该系统的电磁性质是电荷杂质的库仑势强度$β$和它们之间的距离R的函数.对于$β=0$,空位的磁性由Lieb规则决定,其中相反的(相同的)子晶格空位反铁磁性地(铁磁性地)耦合并表现出费米振荡。在这里,我们证明了一个非磁性制度内的亚临界区域的出现:作为库仑势强度增加到$β\sim 0.1$,在达到受抑原子崩溃制度,磁化强度被强烈抑制和基态总自旋由$S_{z}=0$给出的相反和相同的亚晶格空位配置。在扩展平均场哈伯德模型中考虑电子-电子长程相互作用时,对于$R < 27 \ Å $,其阻挫坍缩的临界值从$β_{cf} \sim 0.28$增加到$β_{cf} \sim 0.36$.
2020-08-20 cond-mat.mes-hall
Universal computational super-resolution framework for imaging of quantum dots
Palacký University(帕拉茨基大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);University of Oldenburg(奥尔登堡大学);University of Applied Sciences Emden/Leer(埃姆登/莱尔应用科学大学);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Fraunhofer-Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF(弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
该研究提出一种通用深度学习方法,可从单相机帧重构量子发射器超分辨率图像,经多种量子点验证,无需系统特定重训练,能实现快速鲁棒的计算超分辨率,用于纳米表征与量子光子器件制造。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Shot Noise in Ballistic Quantum Dots with a Mixed Classical Phase Space
研究了量子点的散粒噪声,量子点的经典相空间由规则和混沌区域组成。噪声被系统地抑制在完全混沌系统的普适值以下,其量随引线的位置而变化。我们分析了这种效应的动力学起源的一种新的方法,将衍射杂质散射。散射率上的散粒噪声的依赖性表明,由于通过规则区域和沿短混沌轨迹的运输的确定性性质的抑制。散粒噪声可以用来探测具有一般经典动力学的量子点的相空间结构。
2002-06-18 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade of strongly coupled quantum dots studied via bosonization of a channel with a finite barrier
通过点接触耦合的一对量子点可以表现出库仑阻塞效应,该效应反映了量子点的总能量中的振荡项,该振荡项的值取决于量子点上的电子总数是偶数还是奇数。相对于未耦合点的裸库仑阻塞能量,与该奇偶交替相关联的有效能量减小了因子(1-f),该因子随着点间耦合的增加而减小。当点间电子运动的透射系数与能量无关并且对于点接触内的所有通道(假设未耦合)都相同时,因子(1-f)具有仅由通道的数量和每个单独通道的无量纲电导g确定的普适值。本文研究了当透射系数在裸库仑阻塞能尺度上变化时对(1-f)普适值的修正。我们考虑一个模型,其中的点接触是由一个单一的轨道通道包含一个抛物线势垒,我们计算的领先修正(1-f)的单通道(自旋分裂)和双通道(自旋简并)的点接触的限制,其中的单轨道通道几乎是完全开放的。通过推广以前使用的玻色子化技术,我们发现,对于一个给定的无量纲电导g值,(1-f)的值相对于零厚度势垒的值增加,但在我们的计算适用的区域中,增加的绝对值很小。
2001-09-07 cond-mat.mes-hall
Random matrix model for quantum dots with interactions and the conductance peak spacing distribution
针对有限大小强相互作用费米子系统,提出了一种随机相互作用矩阵模型(RIMM)。将该模型应用于不规则形状的库仑阻塞量子点,描述了峰间距分布从Wigner-Dyson分布向类高斯分布的过渡。交叉是普遍的随机矩阵模型内,并示出依赖于一个单一的参数:一个缩放的波动宽度的相互作用矩阵元素。在RIMM中观察到的交叉进行了比较与安德森模型与库仑相互作用的结果。
2000-04-25 cond-mat.mes-hall
Zero-bias conductance in carbon nanotube quantum dots
本文采用数值重整化群方法计算了由半导体碳纳米管制成的量子点的零偏压电导。这些解释和再现的热演化的电导为不同的轨道组,作为点-铅隧道耦合是不同的,系统从相关的近藤行为演变到更弱的相关制度。对于SU(4)模型的整数填充$N=1,2,3$,我们发现了不同于标准SU(2)普适电导的普适电导标度行为,并与实验定量吻合.我们的结果也同意定性与实验微分电导图。
2008-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fast Electrical Control of Single Electron Spins in Quantum Dots with Vanishing Influence from Nuclear Spins
我们展示了非均匀磁场下的快速普适电自旋操纵。当快Rabi频率高达127 MHz时,我们离开了强核自旋影响的常规区域,并观察到自旋翻转保真度> 96%,在谱-时域中观察到明显的人字形Rabi图案,并且自旋共振线宽受Rabi频率限制,而不是受退相速率限制。此外,我们通过直接控制自旋相位来建立高达54 MHz的快速z旋转。我们的研究结果将大大促进断层扫描和量子点中电子自旋的纠错。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Multipartite entangled states in coupled quantum dots and cavity-QED
我们研究了微腔中N个量子点系统中多体纠缠态的产生,并通过三种不同的纠缠描述来检验真正多体纠缠的出现.在动力学演化的某些时刻,通过分别将腔场初始制备为相干态的叠加态或具有一个光子的Fock态,可以产生多体纠缠相干激子态或多量子比特$W$态。最后,我们研究了环境对多体纠缠产生的影响,发现纠缠的衰减速率与激子的数目成正比。
2002-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Conductance fluctuations and weak localization in chaotic quantum dots
研究了弹道电子通过混沌量子点的电导统计特性。通过分析失相和热拖尾的影响,我们展示了温度如何影响普适电导波动。这让我们得出了两个主要发现。首先,我们表明,在传输中的能量相关性,这是被忽视的,到目前为止,是重要的计算方差和更高的时刻的电导。第二,我们表明,有一个模糊的方法中的弱本地化的大小确定的退相速率。我们发现,在低温下从量子点获得的退相时间被低估。
2002-05-28 cond-mat.mes-hall
Engineering the De-localized States of Graphene Quantum Dots
采用扩展的哈伯德模型描述的多体组态相互作用方法结合第一性原理计算,预测了掺杂石墨烯量子点(GQD)在近红外区出现的高振子强度,其来源于Davydov型分裂.应变在GQD中的引入促进了激发相干激发的紧密间隔的亮态。控制功能化纳米石墨烯量子态的相消干涉,暗态可以朝向红端调谐,从而确保系统作为光电池的良好候选者,而相干态可以被定制以将光集中在非常高的强度,从而为光子器件提供机会。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multi-parameter scaling of the Kondo effect in quantum dots with an even number of electrons
我们解决了最近的一个理论上的分歧,关于近藤效应的量子点与偶数个电子的自旋单重态和三重态几乎简并。我们发现,这种差异产生的事实,近藤标度涉及许多参数,这使得结果依赖于具体的微观模型。我们说明了这一点的近藤温度,$T_K$,作为一个功能的单重态和三重态之间的能量差$Δ$的缩放计算。$T_K(Δ)$随着$Δ$的增加而减小,显示出从具有普适指数的幂律到具有非普适指数的幂律的交叉。交叉取决于模型的初始参数。
2002-03-12 cond-mat.mes-hall
Conductance Peak Distributions in Quantum Dots at Finite Temperature: Signatures of the Charging Energy
在假设随机矩阵理论有效性的前提下,我们推导了量子点在库仑阻塞体系中有限温度下的电导峰分布和峰-峰关联。分布是普遍的,只取决于对称类和温度测量的平均水平间距,$Δ$的单位。当温度与$Δ$相当时,几个共振有助于相同的电导峰,并且我们发现与先前已知的$T \ll Δ$分布的显著偏差。与$T \ll Δ$的情况相反,这些分布显示出点上充电能量和电荷量子化的强烈特征。
1998-07-31 cond-mat.mes-hall
Quantum adiabatic pumping by modulating tunnel phase in quantum dots
在介观系统中,在零偏压下,通过周期性地改变两个或多个控制参数,利用量子绝热泵浦实现有限电荷的转移。通过选取穿过量子点环的磁通量作为控制参数,得到了三个量子点环的泵浦电荷表达式。我们发现泵浦电荷随磁通量的变化呈现阶梯状的变化。台阶高度的值不是通用的,而是取决于控制参数的轨迹。我们讨论了这种行为的物理起源的基础上的Fano共振环的条件。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
The Ehrenfest Oscillations in The Level Statistics of Chaotic Quantum Dots
我们研究了时间反转对称性破缺系统中电子能量统计中从经典图像到量子图像的交叉。分析了二能级关联函数$R(ω)$的微扰部分和非微扰部分。我们发现,在中间区域,$Δ\llω\sim t_E^{-1}\ll t_{erg}^{-1}$,其中$t_E$和$t_{erg}$分别是Escherfest和遍历时间,$R(ω)$由一系列的振荡周期依赖于$t_E$,偏离了普遍的Wigner-Dyson统计。在微扰部分,这些振荡具有$t_E^{-1}$的周期依赖性. [For系统的时间反演对称性,这种振荡的微扰部分的$R(ω)$研究在较早的工作(I。L. Aleiner和A. I. Larkin,Phys. Rev. E { \bf 55},R1243(1997))]。在非微扰部分,它们具有周期依赖性,如$(Δ^{-1}+αt_E)^{-1}$,其中$α$是一个普适的数值因子。非微扰部分的首阶Eklfest振荡的振幅大于微扰部分的振幅。
2003-10-17 cond-mat.mes-hall
Statistics of Spin Fluctuations in Quantum Dots with Ising Exchange
在考虑伊辛交换作用的泛哈密顿量框架下,研究了单粒子能级涨落对强自旋轨道耦合量子点中Stoner不稳定性的影响.我们减少了问题的研究统计极值的某一高斯过程,并表明,尽管单粒子水平的随机性,纵向自旋磁化率和所有的时刻发散同时在点的Stoner不稳定性,这是由标准只涉及平均水平间距。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall