Noise Thermal Impedance of a Diffusive Wire
平衡状态下导体的电流噪声密度S,即约翰逊噪声,由其温度T决定:S=4kTG,G为电导。样品的噪声温度Tn=S/(4kG)概括了非平衡系统的T。我们引入的“噪声热阻抗”的样品作为Tn的振荡的振幅时,由振荡功率加热。对于宏观样品,它是通常的热阻抗。我们展示了一个扩散线如何这个(复杂的)频率相关的量给访问的电子-声子相互作用时间在一个长的线和扩散时间在一个较短的,以及如何它的实部也可以访问电子-电子非弹性时间。这些时间不能简单地从S本身的频率依赖性中获得。
2005-01-17 cond-mat.mes-hall
Influence of Quantum and Thermal Noise on Spin-Torque-Driven Magnetization Switching
本文应用新近发展的自旋转移矩量子理论,研究了自旋转移过程中的量子噪声对自旋转移矩驱动器件中磁化翻转的影响。量子噪声引起零温开关时间的大幅波动。通过引入热噪声,在蒙特卡罗模拟中得到了开关时间的期望值和标准偏差随温度的变化关系,并将结果拟合到有效的首次通过模型中。我们期望这里的预测在单次测量实验中是可观察的。
2013-03-27 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-driven thermal transport in graphene double-layers at charge neutrality
我们发展了一个理论的波动驱动的现象在石墨烯双层的热输运。我们的工作在电子流体力学的制度,并专注于双电荷中性点。虽然在中性点的电荷传输是解耦的流体动力学流,电子密度的热波动引起的层之间的阻力和热传递。双层系统中的热传递受这两种现象支配。我们用层间距离和电子液体的本征电导率来表示拖曳摩擦系数和层间热导率。然后,我们得到的热导矩阵,并确定在系统中的流体动力学速度和温度的空间依赖性。对于较短的系统,热阻力由阻力决定。在较长的系统中,实现了完全热阻力的情况,其中两层中的流体动力学速度在系统内部变得相等。单层和双层石墨烯器件的估计。我们的理论预测可以通过高分辨率的热成像和Johnson-Nyquist非局域噪声测温测试。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Theory of "charge" measured by the shot noise experiments in the fractional quantum Hall states
从理论上研究了填充因子为$ν=2/5$时的散粒噪声。指出零温时由噪声测量的“电荷”$e^*$不是准粒子电荷,而只是填充因子乘以电子电荷$e$,即$e^*=2e/5$。在较高的温度下,带有电荷$e^*=\pm e/5$的准粒子开始对后向散射有贡献,并且散粒噪声给出电荷$e^*=e/5$。这一理论解释了Chung等人最近的实验[Phys. Rev. Lett. \textbf{91}(2003)216804.
2004-04-01 cond-mat.mes-hall
Comment on ``Anomalous crossover between thermal and shot noise in macroscopic diffusive conductors''
散粒噪声在大块固态导体中通常不明显,因为它被非弹性碰撞强烈衰减。在G. Gomila和L. Reggiani,Phys.Rev.B62,8068(2000).我们的评论的一致性,这个线性扩散模型在大电压和电流需要看到的效果。
2000-09-26 cond-mat.mes-hall
Probing charge noise in few electron CMOS quantum dots
电荷噪声是硅中自旋量子位的环境退相干的主要来源之一,在通往高度可扩展和可再现的量子位制造的道路上呈现出主要障碍。在这里,我们展示了在CMOS制造的硅纳米线中的量子点所经历的电荷噪声环境的深入表征。我们探测了不同量子点配置的电荷噪声,发现可以在两个数量级上调谐电荷噪声,范围从1 μ eV^2到100 μ eV^2。特别是,我们表明,顶界面和水库的电荷噪声的主要来源,他们的影响可以通过控制量子点扩展减轻。此外,我们展示了一种新的方法来测量的电荷噪声所经历的量子点在几个电子制度。我们在第一个电子处测量到相对较高的电荷噪声值40 μ eV^2,并证明电荷噪声高度依赖于量子点的电子占据率。
2022-09-05 cond-mat.mes-hall
Charge Transport and Entropy Production Rate in Magnetically Active Molecular Dimer
本文研究了磁活性顺磁分子二聚体的电荷和热输运性质。这两个运输量的通用属性是减少在铁和反铁磁制度的顺磁性和有效的电流封锁在反铁磁制度相比,电流。相反,虽然与反铁磁相比,铁磁区中的充电电流大约大一个数量级,但热电流也被有效地阻挡在那里。热流的这种不同行为归因于铁磁区中抵消热流的电流共振。温度差强烈地降低了交换相互作用,并且倾向于破坏输运性质的磁性控制。减弱的交换相互作用打开了一个可能性,调整系统到热整流,为电荷和热流。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Asymmetric transportation induced by thermal noise at the nanoscale
基于一个简单的模型,我们从理论上表明,不对称运输是可能的纳米系统经历热噪声,而不存在外部波动。这一理论进展的关键是,对于纳米级系统,热涨落的相关长度变得非常长。这不同于宏观系统中的热噪声通常被视为白噪声。我们的观察并没有违反热力学第二定律,因为在纳米尺度下,需要额外的能量来保持不对称结构免受热波动的影响。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Charge pumping and the colored thermal voltage noise in spin valves
由移动磁化引起的自旋泵浦在自旋阀上产生电压。磁化的热波动表现为在铁磁共振频率和/或零频率处具有吸收线的增加的热电压噪声。该效应取决于磁化配置,并且可以与约翰逊-奈奎斯特热噪声具有相同的数量级。色电压噪声的测量是一种替代铁磁共振实验的纳米尺度铁磁电路。
2009-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon decay and thermal transport from spin-charge coupling in generic Luttinger liquids
我们讨论了一般非线性Luttinger液体中自旋-电荷分离的破坏,并研究了它对弹道量子线中真正的自旋1/2电子液体的弛豫和热输运的影响。我们确定基本的散射过程兼容的对称性的问题和守恒定律,导致等离子体振子的衰变到自旋模式。我们推导了自旋-电荷激发的耦合动力学方程,并解决了量子线长度和自旋-电荷热化长度之间任意关系的相互作用电子的热导问题。
2014-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous crossover between thermal and shot noise in macroscopic diffusive conductors
我们预测在宏观扩散导体中存在热噪声和散粒噪声之间的异常交叉。我们首先表明,除了热噪声,这些系统也可能表现出散粒噪声,由于在系统中的载波总数的波动。然后,我们表明,在增加电流的两个噪声行为之间的交叉是异常的,在这个意义上说,低频电流谱密度显示一个区域的超线性依赖于电流的立方定律。异常是由于非平凡的耦合中存在的长程库仑相互作用之间的三个时间尺度相关的现象,即,扩散,过境和介电弛豫时间。
2000-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Achieving High-Fidelity Single-Qubit Gates in a Strongly Driven Charge Qubit with $1\!/\!f$ Charge Noise
在双量子点中形成的电荷量子比特代表了典型的两能级系统,它们既易于控制又具有高效的读出。不幸的是,电荷噪声会导致快速的退相干,典型的单量子位门的量子数会低于$90\%$。在这里,我们开发的分析方法来研究强驱动的电荷量子比特的演化,一般和$1\!/\!f$电荷噪声谱。我们表明,特殊的脉冲技术可以同时抑制由于强驱动和电荷噪声的错误,产生单量子比特门与以上$99.9\%$的结晶度。这些结果表明,量子点电荷量子比特提供了一个潜在的路线,高保真量子计算。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal Brillouin noise observed in silicon optomechanical waveguide
受激布里渊散射是最近在纳米硅波导中观察到的。令人惊讶的是,这些结构中的热驱动光子-声子转换尚未报道。在这里,我们注入一个光学探针悬浮硅波导和测量其相位波动的输出。我们观察到的机械共振约8 GHz的散射效率为$10^{-5} \, \text{m}^{-1}$和信噪比为2。观察结果与这些波导中的噪声理论以及受激测量结果一致。我们的方案可以简化纳米级波导中的机械签名的测量,并且是朝着更好地掌握这些新的连续光机械系统中的热噪声迈出的一步。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Origin of electrical noise near charge neutrality in dual gated graphene device
本文通过双栅hBN封装石墨烯器件研究低频1/f噪声,发现噪声峰出现在电荷不均匀性区域,并证明电荷中性点附近噪声来源于电荷数与迁移率涨落的共同作用。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Relaxation due to Charge Noise
研究了电荷噪声对量子点中电子自旋量子比特的退相干影响。我们发现,在最低阶,纯退相通道被抑制的$1/f$电荷噪声和约翰逊噪声,使电荷噪声导致一个纯粹的弛豫通道的退相干。由于较弱的磁场依赖性,在栅极限定的GaAs或Si量子点或InAs自组装量子点中,在低磁场下,由电荷噪声引起的自旋弛豫速率可以支配声子噪声。此外,在较大的InAs自组装量子点中,由于声子噪声引起的自旋弛豫速率在高磁场下可以得到抑制,而由于电荷噪声引起的自旋弛豫在低和高磁场下都可以占主导地位.从数值上讲,在1特斯拉的电场中,由于典型的电荷噪声导致的自旋弛豫时间在Si中约为$100$ s,对于具有$1$ meV限制的栅极限定量子点,在GaAs中约为$0.1$ s,并且在具有$4$ meV限制的InAs自组装量子点中约为$10$ $μ$ s。
2014-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence of Coupled Flip-Flop Qubits Due to Charge Noise
研究了电荷噪声对单个触发量子比特和两个偶极耦合量子比特的退相干效应。我们发现,一个单一的触发器量子比特是高度抵抗电荷噪声在其甜蜜点。然而,由于电荷激发态与触发器逻辑状态的接近,电荷噪声的存在大大降低了双量子位操作的保真度。我们确定泄漏从量子比特希尔伯特空间作为减少门保真度的罪魁祸首。我们还探讨了不同的偏置条件,以减轻这种退相干通道。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
The effects of thermal and correlated noise on magnons in a quantum ferromagnet
研究了量子铁磁体中自旋波(磁振子)的动力学和热平衡以及宏观磁化强度。热噪声,由于与晶格声子的相互作用和空间相关性的噪声的影响被认为是。首先,我们提出了一个马尔可夫主方程的方法与分析解决方案的任何齐次空间关联函数的噪声。我们发现,空间相关的噪声增加的衰减率的低波矢量的磁振子的热平衡,这也导致了更快的衰减的铁磁体的磁化强度的稳态值。对于长的相关长度和较高的温度,我们发现,另外有一个组件的磁化衰减非常缓慢,由于快速磁振子的衰减率降低。这种效应可能对快速和噪声保护的量子或经典信息传输和磁振子有用。我们进一步比较铁磁和反铁磁的行为在嘈杂的环境中,并找到定性类似的行为欧姆,但从根本上不同的行为在超欧姆环境。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous Charge Noise in Superconducting Qubits
我们使用Ramsey层析成像来表征弱电荷敏感超导量子比特中的电荷噪声。我们发现了一个电荷噪声的规模与频率为$1/f^α$超过50年的$α= 1.93$和幅度$S_q(\text{1Hz})= 2.9\times10^{-4}~e^2/\text{Hz}$。低频噪声的噪声指数和幅度比先前在单电子晶体管上的工作中看到的要大得多,但与其他超导量子比特中的频率噪声的报告一致。此外,我们观察到频繁的大幅度跳跃偏移电荷超过0.1 $e$,这些大的离散电荷跳跃是不兼容的本地化偶极类两级波动的图片。这些数据揭示了一个意想不到的依赖于设备规模的电荷噪声,并建议模型涉及电荷漂移或波动的补丁电位。
2019-05-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
The charge transport mechanism and electron trap nature in thermal oxide on silicon
本文研究了非晶SiO $_2$中电子通过陷阱的电荷输运机制。电子输运受陷阱间声子辅助隧穿的限制。热和光陷阱能量$W_\mathrm{t}=1.6$ eV,$W_\mathrm{opt}=3.2$ eV,分别进行了测定。电荷流动导致氧空位的产生,漏电流由于电荷陷阱密度的增加而增加。高温长时间退火后,由于氧空位与间隙氧复合,漏电流降低到初始值。发现在SiO $_2$中氧空位起着电子陷阱的作用。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic heat flow and thermal shot noise in quantum circuits
当将单个量子组件组装成介观电路时,库仑相互作用和电荷粒度之间的相互作用打破了电阻抗组成的经典定律。在这里,我们探索实验的热后果,并观察到电子热传输的一个额外的量子机制。所研究的,广泛可调的测试台电路是由一个微米级的金属节点连接到一个电子通道和电阻。通过焦耳耗散加热节点,我们从互补噪声测量中分别确定其温度和由通道两端的温度差引起的热散粒噪声(“delta- $T$噪声”)。热散粒噪声的预测,从而直接验证,并揭示了电子热流。后者表现出的贡献,从涉及电子的分区与库仑相互作用的通道。扩展热流预测,包括热散粒噪声,我们发现与实验的定量协议。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Statistics of thermal to shot noise crossover in chaotic cavities
最近制定的量子传输的可积理论[Osipov和Kanzieper,Phys. Rev. Lett. 101,176804(2008); arXiv:0806.2784]扩展到描述具有破缺时间反转对称性的混沌腔中噪声功率的样本到样本波动。集中在普遍的运输制度,我们确定的噪声功率累积量对温度的依赖性,施加的偏置电压,和在引线中的传播模式的数量。揭示并简要讨论了热散粒噪声散粒噪声交叉统计与朗道电导统计之间的内在联系。
2009-10-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP