Temperature dependent Zeno time for a two level atom tunneling through a thermal magnetic barrier in the framework of weak measurement
计算了亚稳态二能级原子隧穿通过相互作用热磁场时的Zeno时间。弱测量过程被用于时间尺度的估计。芝诺时间的温度依赖性已被证明。计算结果表明,Zeno时间随温度的升高而减小.此外,该结果将芝诺时间限制在最大极限值,而不管测量过程有多频繁。
2014-06-16 quant-ph
Time-dependent Interactions in Tunnelling Dynamics
本文研究了含时微扰作用下粒子穿过势垒的隧穿。后者归因于散射粒子的能量测量过程。精确求解了模型的含时薛定谔方程。势垒内概率密度的计算证明,隧穿动力学不仅取决于透射波和反射波,而且还取决于它们的干涉。此外,干涉项是时间相关的,并且对散射过程持续时间有贡献。隧穿时间计算为阻挡层内概率密度流停止的时间。这是在检测到超出屏障的颗粒之前测量过程的最小持续时间。在此基础上,提出了一种通过能量实验测量来估算隧穿时间的新方法。
2022-02-14 quant-ph
Bohmian approach to spin-dependent time of arrival for particles in a uniform field and for particles passing through a barrier
在量子力学对自旋为1/2的粒子的轨迹解释中,洛伦兹协方差唯一地确定了电流和相关的制导律。在非相对论域中,这意味着电子的导引定律与德布罗意和玻姆最初提出的导引定律相差一个额外的自旋相关项。虽然在仅从概率密度$ρ$导出的量子测量中可能检测不到制导方程中的附加项,但它在到达时间测量的情况下起作用。在本文中,我们计算的到达时间分布和平均到达时间在一个给定的位置,有和没有自旋的贡献,为两个问题:1)一个对称的高斯包在一个均匀的领域和2)一个对称的高斯包通过一个一维障碍。利用龙格-库塔法对制导律进行积分,计算了这些问题的波密轨迹。
2008-04-03 quant-ph
Purity dependent uncertainty relation and possible enhancement of quantum tunneling phenomenon
的位置-动量的不确定性关系包含其量子边界的依赖状态纯度参数$μ$的背景下,通过退相干过程的势垒透明度的影响的可能性进行了讨论。势垒透明体$D$的行为满足条件$μ^{-1}\ln D=const$。考虑了具有温度$T$的热态的特殊情况,其中纯度参数是温度的函数。对于大的温度,阻挡层透明性的条件显示为$T\ln D=const$。
2013-03-21 quant-ph
A geometrical approach to non-adiabatic transitions in quantum theory: applications to NMR, over-barrier reflection and parametric excitation of quantum oscillator
本文从几何(群论)的观点讨论非绝热过程(即绝热定理所排除的过程)。当参数依赖的哈密顿量表示李代数中的光滑曲线并且量子动力学由相应的李群演化算子确定时,在绝热区导出了非绝热跃迁概率的近似公式.我们分别用SU(2)和$SU(1.1)$群流形上的一阶动力学方程统一处理了含时磁场中的自旋进动和过势垒反射问题。简单的可解模型的解析解的比较。
2000-11-30 quant-ph
Paradoxical Quantum Scattering off a Time Dependent Potential?
考虑一维含时势垒的量子散射。我们的初始状态是哈密顿量在时间t=0时的右向本征态。它由从左侧入射的平面波、在屏障左侧的反射平面波和在其右侧的透射波组成。我们发现,在以后的时间,演变的波函数有一个有限的重叠,在时间t=0的哈密顿量的左去本征态。为了简单起见,我们提出了一个精确的结果与时间有关的δ函数势。然后,我们表明,我们的结果是不是一个工件的具体选择的潜力。这个令人惊讶的结果与我们对哈密顿量在时间t=0时的本征态的解释不一致。对演化波包的数值研究没有发现任何相应的实际效应。也就是说,我们在屏障的右侧没有看到任何向左行进的数据包的证据。因此,我们的结论是,上述有趣的结果是有趣的,只是由于语义的解释。
2015-06-27 quant-ph
Particle in a box with a time-dependent $δ$-function potential
在量子信息处理中,人们经常考虑在包含粒子的盒子中插入屏障以产生一位香农熵。我们将这个问题表示为一维薛定谔方程,其势函数为含时的$δ$函数。这是一个自然的推广粒子在一个盒子里,一个典型的例子量子力学,我们提出了这个问题的分析和数值研究。推导出一个精确的Volterra型积分方程,由一个无限总和的模式,我们表明,近似公式与最低频率的模式正确捕捉的定性行为的波函数。如果我们考虑到数百种模式,我们的数值计算表明,量子绝热定理实际上给出了一个非常好的近似,即使势垒高度在有限时间内发散,只要它足够长,比粒子的特征时间尺度。特别是,如果势垒缓慢地插入在一个不对称的位置,粒子是本地化的插入本身,根据预测的绝热定理。另一方面,当势垒被快速插入时,由于能量转移到粒子,波函数在插入之后变得粗糙。无论势垒的位置如何,快速插入都会使粒子处于非定域状态,这样我们就可以通过哪一侧的测量来获得有意义的信息。我们的数值程序提供了一种精确的方法来计算整个过程中的波函数,从中可以估计出任意插入协议的信息量。
2016-11-22 quant-ph
Time-dependent exchange and tunneling: detection at the same place of two electrons emitted simultaneously from different sources
用准粒子波包方法分析了隧道中两粒子交换作用下的散射几率。两个初始单粒子波包(具有相反的中心动量)在空间上定位在屏障的每一侧。在撞击隧穿势垒之后,每个波包分裂成透射和反射分量。当初始两粒子反对称态被定义为斯莱特行列式的任何类型的(归一化)单粒子波包,它表明,检测到两个(相同注入)的电子在同一侧的障碍的概率是不同的零在非常常见的(单或双障碍)的情况。在一些特定的场景中,透射和反射分量变得正交,并且所提到的概率再现与可区分的粒子相关联的那些值。当考虑不可分库仑相互作用或非对称势时,这些意想不到的非零概率仍然存在。另一方面,对于接近哈密顿本征态的初始波包,恢复了文献中发现的电子在势垒同一侧的两粒子几率为零的情况。本文还分析了准粒子波包在低相空间密度和高相空间密度下对多粒子散射概率的推广。这些非零概率的深远影响,在介观系统中的量子噪声的准确评估简要指出。
2015-06-02 quant-ph
Towards spintronics via tunneling through asymmetric barriers
Tulane University(杜兰大学);Akhiezer Institute for Theoretical Physics, NSC KIPT(阿基谢尔理论物理研究所,NSC KIPT);Karazin Kharkiv National University(哈拉科夫国立大学)
该研究展示了一种简单设置中可产生方向自旋电流的方法,通过在封闭链中引入不对称势垒几何结构,即使初始配置对称,也能产生自旋分辨的环形电流。
2026-03-18 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
Comparison between two models of absorption of matter waves by a thin time-dependent barrier
我们报告的定量,分析和数值,比较两种模型之间的相互作用的非相对论性量子粒子与薄的时间相关的吸收势垒。第一个模型表示的障碍,由一组时间相关的不连续匹配条件,这是密切相关的Kottler边界条件,用于静态波动光学作为基尔霍夫衍射理论的数学基础。第二个模型模拟的吸收势垒与非对角$δ$势与时间相关的振幅。我们表明,这两种吸收模型同意在半经典制度的预测-该制度很容易在现代实验与超冷原子。
2015-12-03 cond-mat.other quant-ph
Josephson-like currents in graphene for arbitrary time-dependent potential barriers
从Dirac-Weyl方程的精确解中,我们发现在石墨烯单层上平行于时间相关的标量势垒W(x,t)的y方向上存在不寻常的电流j_y,即使动量分量p_y为零。在它们对波函数的相位差的正弦依赖性中,描述了左和右运动的狄拉克费米子,这些电流类似于超导体中的约瑟夫森电流,包括在某些频率的电势振荡下发生的夏皮罗台阶。类约瑟夫森电流计算几个特定的时间依赖的障碍。一种新型的共振被发现时,占费米速度,时间和空间频率匹配。
2013-09-12 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Path Integral Method for Pricing Proportional Step Double-Barrier Option with Time Dependent Parameters
量子力学中的路径积分方法为障碍期权定价提供了一种新的思路。对于比例双障碍阶跃期权,期权价格的变化过程类似于一个粒子在有限个对称方势阱中的运动。我们推导了利率和波动率均依赖于时间的PDBS期权的定价核。同时给出了期权价格随标的资产价格变化的数值结果.路径积分方法可以很容易地推广到具有曲线边界的PDBS期权的定价。
2023-02-15 q-fin.PR quant-ph
Relativistic time-dependent quantum dynamics across supercritical barriers for Klein-Gordon and Dirac particles
我们研究了Klein-Gordon和Dirac方程的超临界势垒的波包动力学。我们的治疗是基于多重散射展开(MSE)。对于自旋为0的粒子,MSE发散,使得散射基函数的常用连接公式无效。在一个依赖于时间的配方中,MSE的发散特性自然地解释了势垒边界处的电荷产生。在狄拉克的情况下,MSE收敛,没有电荷产生。我们表明,这种依赖于时间的电荷行为动力学可以充分解释克莱因悖论在第一个量子化的设置。我们进一步比较我们的半解析波包方法精确的相对论波动方程的有限差分解。
2021-03-22 hep-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
Tunneling Dynamics and Time Delay in Electron Transport through Time-Dependent Barriers with Finite-Bandwidth Reservoirs
Weizmann Institute(魏茨曼科学研究所);BCAM - Basque Center for Applied Mathematics(巴斯克应用数学中心);Departmento de Química-Física, Universidad del País Vasco, UPV/EHU(巴斯克大学物理化学系);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克科学基金会)
通过绝热近似推导时间相关势垒的隧穿电流表达式,揭示势垒调制与稳态周期电流时间延迟的关系,并定义本征隧穿时间,发现宽/高势垒下隧穿时间消失,且时间延迟反映隧穿动力学的内禀性质。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Soliton interferometry with very narrow barriers obtained from spatially dependent dressed states
原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的亮孤子是高精度物质波干涉测量的强候选者,因为它们对色散的固有稳定性支持长的询问时间。类似于分束器的是一个窄势垒。一个非常窄的障碍是理想的干涉测量的目的,但在一个典型的实现使用蓝失谐的光学偶极子电位,宽度是有限的激光波长。为了克服这一限制,我们研究了一种利用空间相关暗态中原子所经历的几何标量势的孤子干涉方案。我们提出了一种可能的实施方案,并从数值上探讨了偏离理想配置的影响。
2021-12-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Infinite square-well, trigonometric Pöschl-Teller and other potential wells with a moving barrier
我们主要利用点变换和含时超对称性两种技术,构造了多个移动势垒量子无限深势阱。我们从众所周知的盒子中的一维粒子系统出发。通过点变换,得到了一个带有运动势垒的无限深方势阱。利用时间相关的超对称性,后者导致一个三角波施尔-泰勒势与移动的障碍。最后,一个汇合的时间相关的超对称性变换的实施,以产生新的无限势阱,他们都与移动的障碍。对于所有的系统,相应的时间依赖的薛定谔方程满足边界条件的解决方案,在一个封闭的形式。
2019-01-14 hep-th math-ph math.MP
Time-dependent Goos-Hänchen Shifts in Gapped Graphene
我们研究了带隙石墨烯中透射狄拉克费米子通过具有时间周期振荡分量的单势垒结构的古斯-汉兴(GH)位移。分析表明,中心带$l=0$和两个第一边带$l=\pm1$的透射GH频移在狄拉克点$E=V+l\hbarω$处变号.特别是当入射角小于全反射的临界角时,透射中的GH位移在与单个势垒相关的每个束缚态处表现出增强的峰。克莱因隧穿,反映了在正常的入射完美的传输,也保存在振荡的障碍的存在。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical lattice with spin-dependent sub-wavelength barriers
我们分析了一个三脚架原子光耦合方案,其特征在于两个暗态扮演准自旋态的角色。结果表明,通过适当地配置耦合激光场,可以创建一个与自旋相关的亚波长势垒的晶格。这允许灵活地改变原子运动,范围从有效的砖墙型晶格中的原子动力学到一个暗态中的原子的自由运动和另一个暗态中的原子具有两倍小的周期性的紧密结合晶格。在这两个区域之间,光谱经历了由激光场控制的显著变化。三脚架晶格可以使用当前的实验技术来产生。使用三脚架方案来创建简并暗态的晶格,为自旋有序和对称性破缺开辟了新的可能性。
2021-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Time-Dependent Tunneling in the Thin-Barrier Limit
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文针对薄势垒下作用量较小的隧穿问题,发展了以势垒下面积倒数为控制参数的微扰分析方法,在1+1维例子中得到共振/非共振隧穿概率随时间的不同增长规律,还计算了含时隧穿波函数。
2026-09-16 cond-mat.other hep-ph hep-th
Scattering states of a particle, with position-dependent mass, in a double heterojunction
在这项工作中,我们得到了精确的分析散射解决方案的粒子(电子或空穴)在半导体双异质结-势阱/势垒-其中的有效质量的粒子随位置的异质结内。据观察,质量的空间依赖性内的井/障碍介绍了一个非线性分量的平面波解决方案的连续状态。此外,发现透射系数随着能量的增加而增加,最终接近1,而反射系数遵循相反的趋势并趋于零。
2011-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrostatic control of valley-dependent phase in tilted Dirac/Weyl channels
Nanoelectronics Research Center(纳米电子研究中心)
本研究通过电场调控实现倾斜Dirac/韦尔半金属中谷依赖相位的相干控制,展示了在等能谷间可调的相对相位,具有高传输概率和模式保真度。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlled transfer of quantum amplitude via modulation of a potential barrier: numerical study in a model of SQUID
我们数值积分的含时薛定谔方程在一个单自由度的SQUID模型与一个可变的势垒之间的基础通量状态。我们发现,线性叠加的基本状态,与相对较少的剩余激发,可以形成的脉冲调制的障碍,提供的脉冲持续时间超过小振荡的通量的周期。两个脉冲施加在序列表现出强烈的干涉效应,我们建议使用SQUID的消相干时间的实验测定。
2001-05-09 cond-mat.supr-con quant-ph
Transport Properties for Triangular Barriers in Graphene
理论上研究了Dirac费米子在石墨烯中通过单三角势垒和双三角势垒的电子输运性质。利用传输矩阵法,我们确定了传输,电导和Fano因子。得到了它们与阱宽、势垒高度和势垒宽度等各种参数有关。因此,不同的讨论,并与以前的重要工作进行了比较。特别地,在狄拉克点处,狄拉克费米子总是具有最小的电导和最大的Fano因子,并且当外加电压增加时,狄拉克费米子的行为以振荡的方式(不规则周期性的隧穿峰)变化.
2013-11-30 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP