Thermal transistor and thermometer based on Coulomb-coupled conductors
我们研究了一个由单能级量子点电容耦合到量子点接触的三端结构。点接触连接到源极和漏极储存器，而量子点耦合到单个基极储存器。这种设置已被用来实现一个非侵入性的，纳米级温度计的浴水库通过检测量子点接触的电流。在这里，我们证明了该设备也可以作为一个热晶体管，其中通过量子点接触的平均（充电和热量）电流是通过控制的基础水库的温度。我们的特点，这种设备的性能作为一个晶体管和温度计，并推导出最大限度地提高各自的灵敏度的工作条件。本文的分析对于纳米尺度下的电荷流和热流的控制以及高精度的温度测量是有用的。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Charge glass in two-dimensional arrays of capacitively coupled grains with random offset charges
我们研究了在二维超小约瑟夫森结阵列中实现的电容耦合晶粒系统中绝缘体到导体转变中的随机偏移电荷的影响。在无序的存在下，在非零栅极电压下的导电转变和电荷有序都被破坏的任何程度的无序$σ$在有限的温度$T$，在热力学极限，但交叉效应将占主导地位的长度尺度小于$ξ_{σ, T}=T^{-ν} f(σT^{-ν})$，其中$ν$是零温度电荷玻璃化转变的热临界指数。电导是线性的，并且是热激活的，但是非线性行为在交叉电压处开始，该交叉电压随着温度降低而降低。对于大的无序，结果支持的库仑气体与偏移电荷的Monte Carlo动力学模拟，并在最近的实验中发现的热激活行为是一致的。
1998-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Charge fluctuations in a quantum point contact attached to a superconducting lead
我们展示了如何计算正常介观导体的电荷噪声谱，这是电容耦合到一个宏观门，当这个导体被连接到L正常的引线和M超导引线，唯一的限制是，超导引线必须在相同的化学势。然后，我们继续研究结果的量子点接触（QPC）在正常的铅连接到超导体。感兴趣的是耦合到QPC的栅极电容器中的波动电流。并与所有导联均正常的情况进行了比较。当QPC中的一个通道打开时，我们发现在|eV|中，平衡电荷涨落加倍，电流噪声谱大幅度增强（>2）到一阶。
1999-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
All-thermal transistor based on stochastic switching
波动是强烈的介观系统，必须考虑到运输的描述。我们表明，它们甚至可以被用作一个系统作为一个设备的操作资源。我们利用单电子隧穿的物理原理，提出了一种作为热晶体管工作的二分器件。双端导体中的电荷和热流可以通过来自电容耦合的第三端的热波动来选通。门系统可以充当开关，既不向导体注入电荷也不注入能量，从而实现巨大的放大系数。可以利用隧穿电子的非热性质来操作器件而没有能量消耗。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall
Charge Fluctuations in Quantum Point Contacts and Chaotic Cavities in the Presence of Transport
我们分析了量子点接触或量子混沌腔附近的门中感应的电流涨落随频率的变化。我们使用一个电流和电荷守恒，有效的散射方法，其中的相互作用在随机相位近似处理。在附近的栅极处测量的电流波动，电容耦合到导体，由导体的屏蔽电荷波动确定。栅极处的平衡和非平衡电流噪声都可以借助于与导体上的电荷动力学相关的电阻来表示。我们评估这些电阻的一个点接触，并确定其分布的一个合奏的混沌腔。对于量子点接触，这些电阻表现出明显的振荡与新通道的开放。对于耦合到一个沟道点接触的混沌腔，电荷弛豫电阻在1/4和1/2电阻量子之间呈现宽分布。非平衡电阻在0 ~ 1/4电阻量子之间呈现较宽的分布。
1997-07-09 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic Coulomb drag, broken detailed balance and fluctuation relations
当一个偏置导体与一个未偏置导体接近时，在没有细致平衡的情况下，可以感应出拖曳电流。这就是所谓的库仑阻力效应。然而，即使在这种远离平衡的情况下，细致平衡被明确打破，理论预测波动关系得到满足。迄今为止，这种令人惊讶的效果尚未得到实验证实。本文提出了一个由电容耦合双量子点组成的系统，在没有细致平衡的情况下，验证了非线性涨落关系。
2010-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Hybrid Microwave-Cavity Heat Engine
我们提出并分析了使用混合微波腔作为量子热机。一种可能的实现包括两个宏观上分离的量子点导体电容耦合到微波腔的基模。我们证明，电流可以通过腔介导的过程，通过加热其他导体在一个导体中感应。该热机可以达到卡诺效率，具有最佳的热量到功的转换。当系统输送最大功率时，效率可以是卡诺效率的大部分。热机甚至在量子点中具有适度的电子弛豫和退相的情况下也起作用。我们提供了详细的估计电流和输出功率使用现实的参数。
2014-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Three-Terminal Energy Harvester with Coupled Quantum Dots
介观导体中热波动的整流是当今试图构建纳米级热电能量采集器以将热量转换为有用的电功率的关键思想。到目前为止，大多数概念都利用了塞贝克效应，在双端几何中，热量和电荷都由相同的粒子携带。在这里，我们实验证明了一种新的能量采集器的工作原理，最近提出使用两个电容耦合量子点。我们表明，由于其新颖的三端设计，空间上分离的热源从导体电路，电荷和热流的方向成为去耦在我们的设备。这使我们能够通过外部栅极电压来操纵所产生的充电电流的方向，同时使热流的方向不受影响。我们的研究结果为新一代多终端，高效的纳米级热机铺平了道路。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall
Driven quantum transport on the nanoscale
我们探讨了利用含时场控制纳米尺度系统中量子输运现象的前景。特别是，我们研究了驱动导体的电子电流及其噪声特性。我们回顾了最近的相应的理论描述的基础上Floquet理论。替代方法，以及各种限制近似方案进行了研究和比较。一般的理论随后被应用到不同的代表性的纳米器件，如非绝热泵，分子门，分子量子棘轮，和分子晶体管。潜在的应用范围从强激光场影响下的分子线到微波辐照的量子点。
2004-09-21 cond-mat.mes-hall
An Electronic Mach-Zehnder Quantum Eraser
我们提出了一种电子量子擦除器，其中电子被注入到介观导体在量子霍尔制度。该导体是由一个双路干涉仪，这是一个电子模拟的光学马赫-曾德尔干涉仪，和量子点接触检测器电容耦合到干涉仪。虽然在干涉仪的输出电流的干扰示出被抑制的哪一个路径的信息，我们表明，哪一个路径的信息被擦除的干涉仪和检测器的输出引线之间的零频率互相关测量。我们还研究了一种改进的装置，在该装置中，探测器被替换为双光路干涉仪，我们表明，路径可重复性和联合探测的可见性可以以连续的方式进行控制，并满足纠缠电子的互补关系。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity quantum electrodynamics with an out-of-equilibrium quantum dot
本文考虑一个与量子导体及其电子库耦合的超导微波腔电容。我们详细分析了如何测量的腔微波场，这是相关的电子电荷的磁化率，可以用来提取信息的量子导体的输运性质。我们发现，电子库和腔之间的电容耦合的不对称性起着至关重要的作用，在光学测量输运性质。对于非对称电容耦合，光子测量可以用来探测量子导体的有限低频导纳，其实部与微分电导有关。特别地，当量子点远离共振时，电荷磁化率在大范围的频率和电压下与导纳成正比。然而，当量子导体接近谐振时，这种关系通常仅在低频和相等的隧道耦合或低电压下成立。除了这种低能量的近平衡状态之外，电荷的磁化率和光传输提供了对量子导体的新见解，因为光学可观测量与传输量没有直接联系。对于对称的铅电容耦合，我们表明，光学测量可以用来揭示的Korringa-Shiba关系，连接电抗的耗散部分的敏感性，在低频率和低偏置。
2016-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimal energy quanta to current conversion
我们提出了一个微观的讨论纳米尺寸的结构，它使用的量子化的能级和单电荷库仑相互作用的物理实现了最佳的转换的热流定向电流。在我们的结构中，能级的量子化和库仑阻塞导致量子化的能量包从热源转移到电容耦合的电导体。由涨落引起的单个能量量子的转移转化为单个电子的定向运动，因此在我们的结构中，电荷电流与热流的比值由电荷量子与能量量子的比值决定。我们的方法的一个重要的新颖方面是，能量流的方向和电子运动的方向是解耦的。
2011-03-08 cond-mat.mes-hall
Semiclassical approach to the ac-conductance of chaotic cavities
我们讨论了半经典极限下介观导体中频率相关的量子输运。通过将基于量子力学的半经典直流量子输运理论推广到交流情况，我们得到了混沌导体的平均屏蔽电导和交流弱局域化修正。因此，我们确认各自的随机矩阵的结果，并推广他们占Ehrfest的时间效应。我们考虑的情况下，一个腔连接通过许多导致一个宏观电路，其中包含交流源。除了储存器之外，腔体本身电容耦合到门。通过将隧道势垒之间的空腔和铅，我们得到的结果为任意隧道速率。最后，基于我们的研究结果，我们调查的影响失相的电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Detection of single-electron heat transfer statistics
我们考虑一个量子点系统，其电荷波动由量子点接触监测，允许检测电荷和转移热统计。我们的系统由两个相邻的导体组成，它们通过库仑相互作用交换能量。在由电容耦合量子点组成的界面中，能量转移是离散的，并且可以通过电荷计数统计来测量。我们调查栅极依赖偏离电荷波动定理中存在的局部温度梯度（热点）。非普遍的关系被发现的状态相关的电荷计数。涨落定理适用于有热交换和无净粒子流的耦合点构型。
2013-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Reversing the sign of current-current correlations
电流相关是探测小导体涨落的一种非常灵敏的方法。对于从热源注入的非相互作用粒子，关联的符号和统计之间有一个简单的联系：费米子的电流-电流关联是负的，玻色子的强度-强度关联可以是正的。与光子相反，电子是相互作用的实体，如果相互作用起着至关重要的作用，我们可以预期统计与电流-电流相关性符号之间的简单联系将被打破。我们提出了一些相互作用很重要的例子。在电压探头处，电位波动以保持零电流。研究表明，在某些几何形状下，这些波动会导致正相关。如果两个触点都有助于屏蔽相同的过量电荷波动，则电容耦合触点处的位移电流也正相关。混合正常超导系统提供了另一个允许正相关的例子。正相关的条件有很大的不同，这取决于正常导体是开路的，并且与超导体良好耦合，还是通过势垒与超导体弱耦合。在后一种情况下，如果由库珀对产生的分配噪声被被打破并向感兴趣的接触中发射一个电子的对克服，则产生正相关。
2002-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The Jahn-Teller instability in dissipative quantum electromechanical systems
我们考虑谐振子与二能级系统（量子比特）的强耦合稳态，以至于不能进行旋转波近似。这个模型的哈密尔顿版本被称为$E\otimesβ$ Jahn-Teller模型。这个系统的半经典版本表现出一个不动点分岔，在量子模型中，这导致了一个基态，在振荡器和量子比特之间有大量的纠缠。我们发现，动力学分岔生存在一个耗散的量子描述的系统，在一个更丰富的分岔结构。我们提出了两个实验实现这个模型的基础上超导腔：参数驱动的非线性纳米机械谐振器耦合电容器的共面微波腔和超导结的中心导体的共面波导。
2009-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
