Unconventional node voltage accumulation in generalized topolectrical circuits with multiple asymmetric couplings
非厄米系统的特征是能量守恒的破坏。由于非互易耦合导致的前向和后向方向上的不平衡增益或损耗,这种系统的本征模表现出极端局部化,也称为非厄米趋肤效应(NHSE)。这项工作探讨了非常规的情况下,多个不对称耦合的相互作用可能导致NHSE消失,与导纳谱采取相同的分散在开放边界条件(OBC)和周期性边界条件(PBC)。这与已知的非厄米模型不同,在已知的非厄米模型中,NHSE仅在非厄米性被关闭时才消失。我们推导出一般条件的NHSE,与整体本征模本地化的几何平均值的累积贡献的所有非对称耦合段。在大的单位细胞的限制,我们的研究结果提供了一个不对称跳跃纹理所造成的NHSE的路线,而不是单独的非对称跳跃。此外,我们的广义模型可以转换成一个平方根晶格简单地通过调整耦合电容器,拓扑边缘状态发生在一个非零的导纳,在对比传统的拓扑绝缘体的零导纳状态。我们提供了明确的电路设置来实现我们的观察,这也扩展到其他已建立的平台,如光子学,力学,光学和量子线路。
2021-08-03 cond-mat.mes-hall
GHz operation of a quantum point contact using stub impedance matching circuit
本研究将量子点接触(QPC)与超导短截线阻抗匹配电路耦合,将其工作频率提升至GHz范围,并成功实现了1.96 GHz下29.2 micro-e/SQRT(Hz)的电导灵敏度,揭示了QPC的复杂导纳特性。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall
Exact Multimode Quantization of Superconducting Circuits via Boundary Admittance and Continued Fractions
University of Oxford(牛津大学)
通过边界电导和连分数实现超导电路的精确多模式量化,利用驱动点电导和三对角结构进行系统化对角化。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Topolectrical circuits
由Alessandro Volta和Félix Savary于19世纪初发明的由电阻、电感和电容(RLC)元件组成的电路在现代技术中无处不在。RLC电路的行为由其电路拉普拉斯算子控制,其类似于描述物理系统的能量学的哈密顿算子。我们表明,拓扑半金属能带结构可以实现为在一个周期性的RLC电路中的导纳带,在那里我们采用接地调整的光谱位置的频带类似的材料中的化学势。拓扑边界谐振(TBRs)出现在拓扑电路的阻抗读出,提供了一个强大的信号拓扑导纳带的存在。为了实验说明,我们建立了苏-施里弗-希格电路,在那里我们的阻抗测量检测到一个TBR相关的midgap状态。由于电子电路的通用性,我们的拓扑半金属结构可以推广到任意晶格对称的能带结构。拓扑电路建立了电气工程和拓扑状态之间的桥梁,其中电子学的可访问性,可扩展性和可操作性与拓扑相的复杂边界特性协同作用。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-dependent microwave response of a graphene Josephson junction
嵌入微波环境中的门可调谐约瑟夫森结为原位工程和优化新型超导量子线路提供了一个有前途的平台。电路设计的关键量是结的相位相关复导纳,它可以通过用谐振电路感测rf SQUID来探测。在这里,我们研究了石墨烯为基础的约瑟夫森结作为一个原型门可调元件封装在一个SQUID环,电感耦合到一个超导谐振器工作在3 GHz。用一个简洁的电路模型描述了耦合系统的色散和耗散响应,我们提取了SQUID环的自屏蔽校正的相位相关结导纳。我们将导纳分解为电流-相位关系和相位相关损耗,由于这些量是由超导Andreev束缚态的光谱和种群动力学决定的,因此我们可以深入了解结中的微观输运机制。我们从理论上重现实验结果,考虑到一个短的,扩散结模型,考虑到安德烈耶夫光谱和电磁环境之间的相互作用,从中我们推导出的非平衡人口的寿命为~17 ps。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of inverse Anderson transitions in Aharonov-Bohm topolectrical circuits
众所周知,Anderson跃迁是一种无序诱导的金属-绝缘体跃迁,但与此相反,一些研究表明无序会破坏平带中局域模的相位相干性,使局域态熔化为扩展态。这种现象被称为逆安德森转变。然而,迄今为止,逆安德森转变的实验观察仍然缺乏。在这项工作中,我们报告的基础上Aharonov-Bohm拓扑电路的逆安德森转换的实现。不同类型的疾病,包括与神经元相关的,与神经元相关的和不相关的疾病,可以很容易地实现在Aharonov-Bohm电路通过工程的空间分布的地面设置。通过直接测量频率依赖的阻抗响应和时域电压动态特性,清楚地观察到由反相关联的障碍引起的逆安德森转变。此外,平坦带和相关的空间局域化也分别在干净的Aharonov-Bohm电路或Aharonov-Bohm电路中实现。我们的方案为研究几何局域化和安德森局域化之间的相互作用提供了一个灵活的平台,并可能在电子信号控制中有潜在的应用。
2022-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fluctuation-Dissipation Relations of a Tunnel Junction Driven by a Quantum Circuit
我们推导出由高阻抗微波谐振器驱动的隧道结的涨落耗散关系,显示出强烈的量子涨落。我们发现,经典力的波动耗散关系,推导出的电路的量子波动的影响被纳入修改后的非线性$I(V)$曲线。我们还表明,在相干的时间依赖性偏置下测量的所有数量可以从它们的直流对应光辅助隧穿关系重建。我们确认这些预测通过实施电路和测量直流电流通过结,其高频导纳和其电流噪声的谐振器的频率。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall
Beyond-adiabatic Quantum Admittance of a Semiconductor Quantum Dot at High Frequencies: Rethinking Reflectometry as Polaron Dynamics
本文通过自洽量子主方程推导出与电荷库隧穿耦合的半导体量子点在相干光子浴作用下的导纳通用表达式,揭示热极限、寿命展宽、功率展宽及光子介导的Floquet展宽和光子损耗展宽等区域,为模拟量子点高频行为、解释已有实验和探索量子点-光子相互作用提供了新方法。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum simulation of Anderson and Kondo lattices with superconducting qubits
我们介绍了各种超导电路之间的映射和一个家庭的哈密顿描述本地化的磁性杂质与导带相互作用。这包括安德森模型,单杂质单通道和双通道近藤问题,以及1D近藤晶格。我们将使用所提出的电路进行量子模拟的要求与使用超导量子比特进行通用量子计算的要求进行比较,并指出必须解决的具体挑战。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fermi liquid approach to the quantum RC circuit: renormalization-group analysis of the Anderson and Coulomb blockade models
我们制定了一个通用的方法来研究的低频响应的相互作用的量子点连接到引线中存在的振荡栅电压。耗散的能量的特征在于电荷弛豫电阻,在低能量下的费米液体行为的松散假设下,示出仅取决于静电荷介电常数。在无相互作用的极限下,散射理论的预言得到了恢复,而相互作用的影响只是在公式中用电荷极化率代替态密度。为了证实费米液体图片的情况下,量子RC几何,我们应用重整化群分析,并推导出两个特定的模型的低能哈密顿量:安德森和库仑阻塞模型。安德森模型示出,使用基于巴恩斯奴隶玻色子的场论方法,映射到近藤模型。我们恢复了非对称Anderson模型的Kondo温度的表达式,并计算了电荷的磁化率。将Barnes从玻色子推广到库仑阻塞模型,在该模型中,重整化群分析可以微扰地进行到零能量。所有的计算都符合低能不动点的费米液体性质,并满足Friedel求和规则。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Testing Kubo formula on a nonlinear quantum conductor driven far from equilibrium via power exchanges
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
本文通过在远离平衡态的超导-绝缘体-超导隧道结上实施Lesovik和Loosen的方案,实验测试久保公式,发现其在实验精度内成立,并从理论上证明相关谱密度公式的适用性条件。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall
Giant Charge Relaxation Resistance in the Anderson Model
我们研究了安德森模型作为一个量子RC电路的动态电荷响应。应用低能有效费米液体理论,导出了零温下的广义Korringa-Shiba公式,电荷弛豫电阻仅用Bethe近似的静态极化率表示.我们确定了一个巨大的电荷弛豫电阻在中间磁场有关的近藤单线的破坏。在近藤政权的标度特性,这个峰的计算分析。我们还发现,电阻峰在粒子-空穴对称点处逐渐消失。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlled probing of localization effects in the non-Hermitian Aubry-André model via topolectrical circuits
本研究探讨了非厄米Aubry-André模型中Anderson局域化与趋肤效应的相互作用,通过准周期无序的复相位实现精确控制,并利用拓扑电路实验验证了可调的电压局域化行为。
2025-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Matrix method analysis of quantum Hall effect device connections
单个或多个多端量子霍尔效应(QHE)器件的电连接的建模与电学计量学相关:事实上,已知某些特定连接允许i)实现量化电阻的倍数或分数,或ii)抑制杂散阻抗,使得配置保持量子标准的状态。Ricketts-Kemeny和Delahaye等效电路被认为是QHE的精确模型:然而,包括这些等效电路的电网络的数值或解析解可能是困难的。在本文中,我们介绍了一种分析方法的基础上表示的QHE设备的\emph{indefinite admittance matrix}:外部连接,然后表示与另一个矩阵,很容易写的检查。一些例子,包括双和三重串联连接的解决方案,显示。
2011-07-12 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Dynamic thermoelectric and heat transport in mesoscopic capacitors
我们讨论了介观电容器中电荷和热输运对振荡电压和温度漂移的低频响应。我们得到在散射理论通用表达式的量子导纳高达第二阶的交流频率方面的电,热电和热电容和弛豫电阻。值得注意的是,我们发现,热电流可以导致或滞后于所施加的温度取决于施加到量子$RC$电路的栅极电压。此外,交叉项的弛豫电阻与纯电或热的情况相反,变得非普适。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Generalized Wiedemann-Franz law in a two-site charge Kondo circuit: Lorenz ratio as a manifestation of the orthogonality catastrophe
研究两站点电荷Kondo电路中的输运积分,发现其满足广义Wiedemann-Franz定律且Lorenz比大于1,该比值与Anderson正交性灾难相关,为强关联电子系统提供普适量度,并给出完整理论及实验验证途径。
2023-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The quantum transverse-field Ising chain in circuit QED: effects of disorder on the nonequilibrium dynamics
我们研究了最近提出的电路QED框架下实现的量子横场伊辛链的几个动力学性质。特别强调的是放在系统的非平衡行为的无序的影响。我们表明,少量的制造引起的系统参数的混乱不危及观察到的先前预测的现象。基于系统的平均自由程的数值提取,我们还提供了一个简单的定量估计电路QED量子模拟器的非平衡动力学的某些无序效应。我们讨论了从弱到强无序的过渡,其特征在于系统的波函数的安德森局域化的开始,以及它导致的质的不同的动力学。
2013-04-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing dynamics of Majorana fermions in quantum impurity systems
我们研究了金属量子RC电路的导纳与spinful单通道的铅或同样的两个导电自旋极化通道,其中马约拉纳费米子在电荷动力学中起着至关重要的作用。我们解决如何双通道近藤物理和它的紧急马约拉纳出现。单一未屏蔽Majorana模的存在导致非费米液体特征,我们确定了描述费米液体到非费米液体区域的通用交叉函数。值得注意的是,在弱透射和大透射下都出现了相同的普遍形式。我们发现,在非费米液体领域的电荷弛豫电阻强烈增加。我们的研究结果可以测量使用当前的技术假设一个大腔。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mapping the non-equilibrium interacting Anderson Impurity Model to an effective Gaussian theory
University College Dublin(都柏林大学学院);Maynooth University(梅努斯大学);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院)
通过将淬火后的安德森杂质模型映射到非相互作用版本并耦合静态辅助自由度,利用数值优化揭示辅助系统的结构,从而用更大维度的有效非相互作用系统理解相互作用非平衡动力学。
2026-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Quasiperiodic circuit quantum electrodynamics
本研究提出一种基于电容器与超导结构非线性电容元件的准周期电路量子电动力学系统,在输运自由度中实现受保护的 Dirac 点并模拟 Anderson 局域化,同时为模拟扭曲双层石墨烯的 magic-angle 效应提供了新途径。
2023-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic superfluid to superconductor transition
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
研究通过能谱成像探讨环形玻色-哈伯特电路的能量谱,分析相互作用U和耦合常数α对超流与超导相变的影响,并探讨介观迈斯纳效应和安德森-利格机制。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Singlet-doublet transitions of a quantum dot Josephson junction detected in a transmon circuit
本研究实现了一种混合超导体-半导体transmon器件,通过栅极定义量子点控制Josephson效应,利用微波光谱探测量子点基态宇称,并解析了相边界处的准粒子动力学,为半导体基$0-π$量子比特和Andreev量子比特的实现提供了基础。
2022-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Time-tronics: from temporal printed circuit board to quantum computer
Instytut Fizyki Teoretycznej, Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学理论物理研究所);Optical Sciences Centre, Swinburne University of Technology(斯威本科技大学光学科学中心);CSIRO, Manufacturing(联邦科学与工业研究组织制造部)
本文提出时间电子学概念,利用时间晶格实现量子设备和量子计算机,突破传统空间晶体的限制。
2025-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Cavity photons as a probe for charge relaxation resistance and photon emission in a quantum dot coupled to normal and superconducting continua
微波谐振腔已被广泛用于研究封闭少能级系统的行为。在这里,我们表明,他们也代表了一个强大的探针之间的动态电荷转移的离散电子水平和费米子连续。我们结合实验和理论,研究了碳纳米管量子点与普通金属和超导接触的耦合。在平衡条件下,我们的设备作为一个有效的量子点正常的金属结的行为,我们接近一个普遍的光子耗散制度由量子电荷弛豫效应。我们观察到当点导纳从电容性变为电感性时,光子耗散是如何被修改的。当费米子库被电压偏置时,点甚至可以由于非弹性隧穿而导致光子发射到超导接触的态密度中的Bardeen-Cooper-Schrieffer峰/从超导接触的态密度中的Bardeen-Cooper-Schrieffer峰。我们可以根据量子点电路的电荷敏感性来定量地模拟这些众多的效应。这验证了一种方法,可用于研究广泛的类介观QED设备。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con