Clauser-Horne inequality for electron counting statistics in multiterminal mesoscopic conductors
本文导出了介观多端导体中全电子计数统计的Clauser-Horne（CH）不等式，并讨论了它的性质。我们首先考虑理想化的情况下，纠缠电子的流量产生的纠缠。给定一定的平均入射纠缠电子数，CH不等式可以针对不同的透射粒子数进行计算。当两个终端上的传输电荷的数量相同（$Q_1=Q_2$）时，发生强违规，而对于$Q_1\ne Q_2$没有发现违规。然后，我们考虑两个实际的设置，可以实现实验。第一个由一个三端正常分束器和第二个混合超导结构。有趣的是，我们发现CH不等式被违反的三端正常设备。对于纠缠器和普通分束器，最大破坏尺度分别为1/M和$1/M^2$，2 $M$是注入电子的平均数。正如预期的那样，我们发现完全违反CH不等式的情况下的超导系统。
2008-02-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Acoustic Dirac degeneracy and topological phase transitions realized by rotating scatterers
经典波的人工晶体提供了一个很好的平台来探索最初在凝聚态系统中提出的拓扑物理。本文通过简单地旋转声波晶体中的散射体来实现声狄拉克简并，其中简并是通过在旋转过程中调制散射体之间的散射强度而偶然引起的。这给出了在声学系统中创建拓扑相变的灵活方式。沿分离两个拓扑不同的间隙声波晶体的界面进一步观察到边缘状态。
2017-09-09 cond-mat.mes-hall
Fractionalized Wave Packets from an Artificial Tomonaga-Luttinger Liquid
一维相互作用费米子系统的模型Tomonaga-Luttinger液体（TLL）提供了一个简单而精确的理论框架，预测了各种有趣的物理性质。TLL的证据已被观察到的幂律行为的电子输运和动量分辨光谱上的各种类型的一维（1D）导体。然而，依赖于涉及隧穿过程的直流传输的这些测量不能识别TLL的本征模式，即，集体激发，其特征在于非平凡的有效电荷e* 和电荷速度v*。尚未观察到电荷碎裂的基本过程，这是一种预测发生在TLL和非相互作用导线交界处的现象。在这里，我们报告的时间分辨传输测量人工TLL耦合整数量子霍尔边缘通道组成，成功地识别单电荷分馏过程。从非相互作用区入射的带有电荷e的电子波包在人工TLL区的边缘分裂成几个分裂的电荷波包，从中可以直接计算e* 和v*。这些结果为阐明TLLs和边缘通道低能激发的性质提供了信息。
2013-09-28 cond-mat.mes-hall
A minimal model of an artificial topological material realized in a two-terminal Josephson junction threaded by Aharonov-Casher fluxes
本研究提出受双Aharonov-Casher通量作用的两端Josephson结最小模型，通过绝热调控参数并测量电流定义运动学曲率，以探测合成布里渊区中Weyl节点的拓扑电荷，为人工拓扑材料研究提供新方案。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge transport in two-dimensional conductors with hybrid three-component plasma
Instituto de Física da Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Institute of Semiconductor Physics（半导体物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
本研究探讨无隙HgTe量子阱中混合三组分等离子体的电荷输运，发现电阻近似按$T^2$增加，归因于重空穴使化学势钉扎于狄拉克点之上，轻电子与重空穴的短程相互作用主导输运，为多组分系统相互作用输运提供了新平台。
2026-10-08 cond-mat.mes-hall
Probing charge and heat current noise by frequency-dependent temperature and potential fluctuations
介观和纳米尺度导体中电子输运的能量性质是当前研究的热点。在这里，我们从理论上探讨的可能性，探测波动的电荷和热流以及它们的混合相关性，通过波动的温度和电化学电位的探针耦合到导体。我们特别感兴趣的是致力于时间依赖性驱动的纳米电子系统设计的单电子的受控发射所产生的电荷和能量噪声，即使我们的设置是适合更一般的交流驱动方案。我们采用玻尔兹曼-朗之万的方法，以便与频率相关的电化学电位和温度波动的探头裸电荷和能量电流的波动从电子源发出。我们将我们的研究结果应用于按需单电子源的突出例子，该单电子源由量子霍尔制度中的驱动介观电容器实现。我们表明，无论是在没有工作源的情况下，探测器的背景波动，也没有由探头引起的波动阻碍访问所寻求的直接源噪声的参数范围很大。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall
Electronic States in Silicon Quantum Dots: Multivalley Artificial Atoms
在硅量子点的电子态进行了理论研究，考虑到多通道结构的导带。我们发现（i）交换作用在不同谷的电子之间几乎不起作用。因此，当点尺寸小于10 nm时，在没有Hund耦合的情况下，电子占据不同谷中的最低能级。高自旋态很容易通过施加小的磁场来实现。(ii)当点的尺寸大得多时，电子-电子相互作用在确定电子状态时变得相关。电子被容纳在一个山谷中，使最高的自旋，以获得交换能量。(iii)在谷间散射的存在下，不同谷中的简并能级分裂。这可能导致低自旋状态。这些自旋态可以通过观察库仑振荡中峰位置的磁场依赖性来观察。
2003-04-10 cond-mat.mes-hall
Quantum electron transport controlled by cavity vacuum fields
从理论上探讨了光与物质相互作用中的反旋波项对量子导体中电子输运的影响。我们确定的量子电导的传输系数预测的有效电子哈密顿量。裸电子态之间的耦合是由虚过程介导的，虚过程涉及中间态，其中一个电子（或一个空穴）位于费米海顶部，一个虚腔光子。我们研究了在人工或无序单粒子势以及空间变化的腔模存在下量子电导的行为。作为说明性的例子，我们将我们的理论应用到一维导体和无序的二维量子霍尔系统。我们展示了如何腔真空场可以导致两个大的增强或抑制的电子电导的弹道制度，以及修改的电导量子化和波动。
2023-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of artificial molecules using an Aharonov-Bohm magnetic flux
通过直接耦合两个量子点，在实验中实现了人工分子的成键和反键态。在两个相邻量子点之间没有直接耦合的情况下，通过改变双量子点Aharonov-Bohm（AB）干涉仪的光通量，可以实现从对称态到反对称态的连续跃迁.我们明确提出的通量依赖的分子态形成的实时过程。与具有$2π$周期的传输电流相反，DQD分子的量子态在AB通量中具有$4π$周期。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Artificial gauge fields in materials and engineered systems
人工规范场目前在广泛的物理环境中实现。这包括固态设备，但也包括工程系统，如光子晶体，超冷气体和机械装置。这是这次审查的目的，提供，第一次，对这些不同形式的人工电磁场和自旋轨道耦合的物质和光的统一看法。这篇专题评论提供了一个一般性的介绍工程规范场的普遍概念，在一种形式，这是进入该领域的年轻研究人员。此外，这项工作旨在通过揭示人工规范场的不同形式和实现之间的明确联系来连接不同的社区。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum anti-Zeno effect in artificial quantum systems
本文研究了人工原子与结构化池相互作用过程中由重复测量引起的量子反芝诺效应。该池可以用一维耦合谐振腔人工实现，并具有类似周期势场中布洛赫电子的光子能带结构。在重复测量的情况下，发现纯QAZE，因为即使对于人工浴的能带之外的原子能级间隔，可观察到的衰变也不可忽略。如果没有测量，衰变就不会发生在能带之外。在这个意义上，增强的衰减完全由通过浴提供的弛豫通道的测量引起。此外，我们还讨论了由范霍夫奇异性引起的有争议的黄金法则衰变率和反旋转项的影响。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Writable spin wave nanochannels in an artificial-spin-ice-mediated ferromagnetic thin film
利用自旋波来传输和处理信息的磁光电子学是一种很有前途的低功耗数据处理技术。其中一个主要的挑战是自旋波传播路径的局部控制。在这里，我们引入了可写磁振子的概念，利用人工自旋冰系统的高度灵活的可重构性和可重写性。使用微磁学模拟，我们表明，全球可切换的自旋波传播和本地可写的自旋波纳米通道可以实现在人工风车自旋冰下的铁磁薄膜。由可重构自旋波纳米通道实现的可编程磁振子提供了一种独特的设置，以设计用于超低功耗应用的可编程磁振子电路和逻辑器件。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An artificial atom locked to natural atoms
在量子信息的新兴概念中，如纠缠交换、量子隐形传态和量子网络，以相同能量发射光子的单光子源起着关键作用。它们可以在各种系统中实现，其中半导体量子点或“人造原子”可以说是最有吸引力的。然而，与“自然原子”不同，没有两个人造原子是相同的。这种特性对于需要具有相同能量的光子量子态的量子信息应用是一个严重的障碍。在这里，我们展示了一个单一的人造原子，它产生的光子具有锁定在自然原子中的光学跃迁的绝对能量。此外，我们表明，我们的系统是强大的，免疫漂移和波动的环境中的发射器。我们的演示对于在任意远程位置实现大量普遍不可区分的固态系统至关重要，在这些位置，频率锁定的人造原子可能成为基本成分。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Realization of magnetic monopoles current in an artificial spin ice device: A step towards magnetronics
磁性--电的磁性等价物--最近首次在实验上得到了验证。事实上，正如电荷流产生电流一样，在被称为自旋冰的几何受抑磁体中，已经观察到出现的磁单极子自由漫游（产生磁流）。然而，这只能通过考虑极端的物理条件来实现，因为自旋冰的单晶必须被冷却到$0.36 K$的温度。克服这一困难的候选者是自旋冰晶的人工类似物，即所谓的人工自旋冰。在这里，我们表明，通过调整几何挫折，这些人工系统的一个特殊类型是一个很好的候选人。我们生产这种材料，并通过实验观察到出现的单极子;然后，我们计算外部磁场的影响，说明如何产生受控的磁流。这种用于磁电子学的潜在纳米器件即使在室温下也是实用的，并且可以随意调整用于开发这种技术的相关参数（例如磁荷强度等）。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emulating topological chiral magnetic effects in artificial Weyl semimetals
我们实现了高度可调谐的外尔半金属带，并随后模拟了超导量子线路中的拓扑手征磁效应。我们用精心设计的微波场驱动超导量子线路，将晶格的动量空间映射到参数空间，实现了外尔半金属的哈密顿量。通过测量能谱，我们直接将立方晶格的Weyl点成像，并由Berry曲率测量进一步确定其拓扑缠绕数。特别是，我们使用了一个额外的微波场，以产生一个动量依赖的化学势，从中提取的手性磁拓扑电流的存在下，一个人工磁场。这种纯拓扑电流与磁场成正比，这与著名的安培定律相反，并且可能对拓扑材料和量子器件产生重大影响。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Artificial heavy fermions in a van der Waals heterostructure
重费米子系统代表了一种典型的强关联态物质。它们已被用作研究奇异行为的平台，从量子临界性和非费米液体行为到非常规拓扑超导性。重费米子产生于局域磁矩和传导电子之间的交换相互作用，这导致了众所周知的近藤效应。在近藤晶格中，局域矩之间的相互作用产生了具有重有效质量的带。到目前为止，这种有趣的现象只在含有4f或5 f电子的稀土元素的化合物中实现。在这里，我们实现了一个设计师范德华异质结构，人工重费米子出现从近藤耦合之间的晶格局域磁矩和巡回电子在1 T/1H-TaS $_2$异质结构。我们研究的异质结构，使用扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS），并表明，根据单层的堆叠顺序，我们可以揭示本地化的磁矩和相关的近藤效应，或导电电子与重费米子杂交间隙。我们的实验实现了一个最终可调的平台，为未来的实验探索增强多体相关性，量子临界性的维度调整，以及二维人工重费米子系统中的非常规超导性。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chalker scaling, level repulsion, and conformal invariance in critically delocalized quantum matter: Disordered topological superconductors and artificial graphene
我们数值研究临界离域波函数模型的二维狄拉克费米子，矢量势无序。这些描述了3D拓扑超导体的表面状态，也可以通过分子石墨烯等人造材料中的长程相关键随机性来实现。在这些系统中，对于强无序，可以发生冻结状态，其中单个波函数呈现出由宏观距离分开的几个局部峰。尽管这种稀薄的空间结构，我们发现强大的本征态之间的相关性在不同的能量，在弱和强的混乱。相关的能级统计量总是近似于Wigner-Dyson。该系统显示广义Chalker（量子临界）标度，即使当个别国家是准本地化的空间。我们证实了态密度和多重分形谱的分析预测。对于一个单一的狄拉克谷，我们建立了有限的能量状态显示出普遍的多重分形谱与整数量子霍尔平台过渡一致。因此，一个有限能量的狄拉克费米子可以表现为量子霍尔临界金属。对于双谷和非阿贝尔无序的情形，我们验证了共形场论的预言。我们的结果为非阿贝尔的情况下，意味着离域和共形不变性的拓扑保护的多路拓扑超导体表面状态。
2014-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
