Effect of decay of the final states on the probabilities of the Landau-Zener transitions in multistate non-integrable models
对于两能级系统中的Landau-Zener跃迁,最初处于第一能级的粒子在跃迁后存活并保持在第一能级的概率不取决于第二能级是否加宽[V.M. Akulin和W. P. Schleicht,Phys.Rev.A { \bf 46},4110(1992)]。换句话说,开创性的朗道-齐纳结果适用于不管第二水平的加宽。本文讨论了多态Landau-Zener跃迁的同样问题。而对于可积的多状态模型,其中的过渡不涉及虚路径的干扰,可以说,扩大的独立性持续存在,我们专注于非可积模型涉及干扰。对于一个简单的四态模型,它允许一个分析处理,我们证明了激发态的衰减影响的生存概率提供{ \em的宽度的最终状态是不同的}。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Graph-theoretical search for integrable multistate Landau-Zener models
School of Physics and Electronics, Hunan University(湖南大学物理与电子学院)
通过图论方法系统搜索多态Landau-Zener模型的可积性,发现特定图结构可能推翻原有猜想。
2025-12-17 cond-mat.mes-hall math-ph math.CO
Landau-Zener Transitions in Chains
我们在两个精确可解的多态Landau-Zener(LZ)模型中确定了跃迁几率,并讨论了我们的结果在无耗散量子力学体系中动态通过相变理论中的应用.特别是,我们表明,在一个新的阶段粒子的统计表现出标度行为。我们的研究结果还揭示了一个对称性,我们声称是一个大类的多状态LZ模型,其明确的解决方案是目前未知的属性。我们支持我们的论点,直接数值模拟。
2013-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Loss of adiabaticity with increasing tunneling gap in non-integrable multistate Landau-Zener models
我们考虑了最简单的多态Landau-Zener跃迁的不可积模型。在该模型中,两个隧道耦合量子点中的两对能级被栅极电压扫过。虽然这个2 * 2模型是不可积的,但当能级间的能量距离远小于它们的隧道分裂时,它可以在极限下解析求解。结果与类似的2 * 1模型形成对比,其中一个点仅包含一个水平。后者模型不允许虚拟跃迁振幅的干扰,并且它是完全可解的。在2 * 1模型中,对于在时间t -> - \infty处在一个点中的粒子,在时间t-> \infty处在同一点中的概率随着隧道耦合而指数地下降。相比之下,在2 * 2模型中,这种概率随着隧道耦合呈指数增长。这种增长的物理起源是在两个点系统中形成隧道诱导的集体态。这可以看作是迪克效应的一种表现。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall
Exact transition probabilities in a six-state Landau-Zener system with path interference
我们确定了一个非平凡的多状态朗道-齐纳模型,任何一对非绝热状态之间的跃迁概率可以确定解析和准确。在半经典图像中,该模型的特点是连接相同的初始和最终状态的不同轨迹的干扰的可能性。因此,跃迁几率一般不被朗道-齐纳公式的不连贯的连续应用所描述。我们讨论了这个系统的可积性的原因,并提供了数值试验的建议表达的转移概率矩阵。
2017-02-23 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Multiparticle Landau-Zener problem
我们提出了一个简单的分析,允许产生新的精确可解的多状态Landau-Zener模型。它是基于一个系统的两个解耦的二能级原子的水平随时间变化,并在某些时刻交叉。然后考虑多粒子系统中湮没算符的Heisenberg方程与多状态Landau-Zener模型中振幅的Shrödinger方程具有相似的结构,并证明了多粒子扇形中相应的Shrödinger方程属于多状态Landau-Zener类。这种观察允许从已知的模型中生成新的精确可解模型。我们讨论了新的解决方案在量子点中的驱动电荷输运问题的可能应用。
2002-12-01 cond-mat.mes-hall
Multitime Landau-Zener model: classification of solvable Hamiltonians
我们讨论了一类将两态Landau-Zener(LZ)哈密顿量推广到多态和多时间演化的模型。我们已经知道,相应的量子力学演化可以被非常详细地理解。在这里,我们提出了一种方法来分类这样的可解模型,即,以确定其所有的独立的家庭为一个给定的数量$N$的相互作用的状态,并证明没有这样的家庭的某些类型的相互作用。我们还讨论了如何,在一个可解的家庭,一个可以分类的散射矩阵,即,系统的动态。由于这种详细分类的可能性,多时间Landau-Zener(MTLZ)模型定义了一个有用的特殊功能的理论物理。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Quantum state preparation in circuit QED via Landau-Zener tunneling
我们研究了一个量子比特通过耦合到电路QED模式进行朗道-齐纳跃迁。求和无限阶微扰级数,我们确定了量子比特的精确非绝热跃迁几率,与QED模式的频率无关。可能的应用是单光子产生和量子比特振荡器纠缠的可控创建。
2006-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Landau-Zener tunnelling in dissipative circuit QED
研究了温度和耗散对电路QED中Landau-Zener跃迁几率的影响。耗散是通过将传输线耦合到谐振子的浴来建模的。密度算子的简化描述在Bloch-Redfield理论中处理。相空间表示允许得到的主方程的有效的数值实现。它提供了可靠的结果,即使在相当低的温度下也有效。我们发现,自旋翻转概率作为温度和耗散强度的函数表现出非单调的行为。我们的数值结果补充零温度和消失耗散强度的解析解。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement creation in circuit QED via Landau-Zener sweeps
一个量子位可能会经历朗道-齐纳跃迁,这是由于它耦合到一个或几个量子谐振子。我们表明,对于一个量子比特耦合到一个振荡器,朗道-齐纳跃迁可以用于单光子产生和可控的量子比特振荡器纠缠的创建,与国家的最先进的电路QED作为一个有前途的实现。此外,对于耦合到两个腔的量子比特,我们表明量子比特的Landau-Zener扫描非常适合于纠缠腔态的鲁棒创建,特别是对称Bell态,量子比特充当纠缠介质。我们建议的核心是计算量子比特的精确朗道-齐纳跃迁概率,通过对含时微扰理论中相应序列的所有阶次求和。这种跃迁概率出现是独立的振荡器的频率,内部和外部的制度,其中一个驻波近似是有效的。
2007-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Solvable 4-state Landau-Zener model of two interacting qubits with path interference
我们确定了一个非平凡的4-状态Landau-Zener模型,任何一对非绝热态之间的跃迁概率可以解析地精确地确定。该模型描述了一个实验上可访问的两个相互作用的量子比特的系统,如在狄拉克材料与谷和自旋自由度或一个单电荷的量子点(QD)分子与自旋轨道耦合的局域态。应用线性时变磁场诱导一系列量子能级交叉,并可能在半经典图像中产生不同轨道的干涉。我们认为,这个系统满足标准的可积性在多态Landau-Zener理论,这使我们能够得到明确的精确的解析表达式的转移概率矩阵。我们还认为,该模型可能是一个特殊的情况下,更大的一类可解系统,并提出了一个6状态的推广作为一个例子。
2016-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Landau-Zener transitions mediated by an environment: population transfer and energy dissipation
我们研究了两个状态之间的Landau-Zener跃迁,并增加了一个共享的离散连续体。连续体允许从初始状态的布居衰减以及两个状态之间的间接跃迁。在这个多通道模型中的非绝热过渡的概率保留了标准的朗道-齐纳函数的形式,除了在通常的指数因子的移位,反映人口转移到连续。我们提供了一个直观的解释,这种行为假设独立的个人之间的状态对过渡。相反,在长时间的基态中的存活概率显示出新颖的、非单调的函数形式,在低扫描速率值下具有扫描速率的振荡行为。我们对比这种开放的多状态模型的行为,其他广义的Landau-Zener模型纳入一个环境:随机Landau-Zener模型和耗散的情况下,能量耗散和热激发影响的绝热区域。最后,我们提出的证据表明,国家的连续性可能会采取行动,以屏蔽两个国家的朗道-齐纳跃迁概率的影响噪声。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Gauging a quantum heat bath with dissipative Landau-Zener transitions
我们计算了量子比特在零温度下与水浴任意线性耦合时的朗道-齐纳跃迁几率。最后的量子态在量子比特和浴之间表现出一种特殊的纠缠。在对角耦合的特殊情况下,无论朗道-齐纳扫描的速度如何,浴都不会影响跃迁概率。建议使用Landau-Zener跃迁来确定浴的重组能和积分谱密度。可能的应用包括电路QED和分子纳米磁体。
2006-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Many body generalization of the Landau Zener problem
我们制定和近似解决一个特定的多体广义的朗道-齐纳问题。与单粒子Landau-Zener问题不同,我们的系统即使在非常慢的驱动速率下也不遵守绝热基态。这个理论的结构表明,这一发现反映了一个更普遍的现象,在物理学中的磁驱动的许多粒子系统。我们的解决方案可以用来理解,例如,耦合到电磁场的二能级系统的行为,实现在腔QED实验。
2007-09-17 cond-mat.mes-hall
Dynamic Symmetries and Quantum Nonadiabatic Transitions
Kramers简并定理是量子力学的基本结果之一。根据它,时间反演对称性使得半整数自旋系统的每个能级至少是双重简并的,这意味着如果哈密顿量不明确地依赖于时间,则简并态之间不存在跃迁或散射。我们将这一结果推广到显式含时自旋哈密顿的情况。证明了对于总自旋为半整数的自旋系统,如果在特定的时间反演操作下,系统的哈密顿量和演化时间间隔是对称的,则任意初始态与其时间反演对应态之间的散射振幅为零.我们还讨论了这一结果的多态Landau-Zener(LZ)理论的应用。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Time-domain quantum interference in graphene
从类Schwinger机制获得的电子动量密度进行评估的石墨烯样品浸没在均匀的时间依赖性电场。基于石墨烯低能电子和量子电动力学(QED)之间的类比,借用强场QED的数值方法,并与近似解析方法进行比较。它表明,在一定范围内的实验可访问的参数,对生产收益序列的绝热演变,然后由非绝热朗道-齐纳过渡,让人想起的Kibble-Zurek机制描述拓扑缺陷密度在二阶相变。对于某些领域的配置,这将产生在动量空间的绝热脉冲模型和Landau-Zener-Stückelberg干涉解释的干涉图案。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipative Landau-Zener transitions of a qubit: bath-specific and universal behavior
我们研究了零温下量子位耦合到水浴中的Landau-Zener跃迁。导出了适用于非简并基态模型的一般公式。我们计算了耦合到玻色子或自旋浴的量子比特的精确跃迁几率。浴槽和量子位浴槽耦合的性质反映在跃迁概率中。对于对角耦合,当浴引起非绝热量子比特态的能量波动但它们之间没有跃迁时,跃迁概率与孤立量子比特的标准LZ概率一致。这个结果是通用的,因为它不依赖于特定类型的浴。相反,对于纯非对角耦合,隧穿概率对耦合强度敏感。我们讨论了我们的实验结果的相关性分子纳米磁体,在电路QED,和超导相位量子比特的快脉冲读出。
2007-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High contrast qubit interactions using multimode cavity QED
我们介绍了一种新的多模腔QED超导电路结构,可用于实现光子存储器,更有效的Purcell滤波器,和光子材料的量子模拟。我们表明,由多模腔介导的量子位相互作用可以在不牺牲门速度的情况下,指数地提高两个量子位门的对比度。使用通过三模腔系统耦合的两个量子比特,我们在光谱上观察到高达102 MHz的多模强耦合,并证明当量子比特从腔共振失谐约600 MHz时,抑制了10 kHz的非共振相互作用。我们研究了多模系统中的Landau-Zener跃迁,并证明了在25 ns内单光子进入多模腔的准绝热加载。我们引入了一种绝热门协议,在95 ns内实现了量子比特之间的受控Z门,并产生了保真度为94.7%的Bell态。这对应于1000的开/关比(栅极对比度)。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light-amplified Landau-Zener conductivity in gapped graphene monolayers: a simulacrum of photo-catalyzed vacuum instability
该研究探讨带隙石墨烯中光辅助隧穿电流,发现光催化电流远超纯强场电流,为QED施温格机制提供模拟。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall hep-ph quant-ph