Majorana differential shot noise and its universal thermoelectric crossover
本文研究 Majorana 量子点器件在电压与温差共同驱动下的微分散粒噪声,发现其可揭示热电到纯热非平衡行为的普适渡越,并证明该渡越由电热驱动相互作用诱导、能量尺度由 Majorana 隧穿幅度决定。
2023-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal nonequilibrium signatures of Majorana zero modes in quench dynamics
金属铅突然与电子系统相连后的量子演化包含了有关组合系统激发谱的信息。我们利用这种类型的“量子淬火”探测拓扑超导导线的两端的马约拉纳费米子的存在。我们得到一个代数衰减的重叠(Loschirton回声)${\cal L}(t)=| < ψ(0) | ψ(t) > |^2\sim t^{-α}$大的淬火后的时间,与一个普遍的临界指数$α$ =1/4,被发现是非常强大的对细节的设置,如在正常的铅,额外的铅通道的存在或存在的铅和超导体之间的绑定水平。在最近的量子点实验中,这个指数可以通过光吸收来测量,提供了一个新的马约拉纳零模式的签名,这是不同于干涉测量和隧道光谱。
2014-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana path integral for nonequilibrium dynamics of two-level systems
本文提出了一种新的场论方法来分析二能级系统的非等离子体动力学,它是基于驱动的二能级系统和耦合到玻色场的马约拉纳费米子场论之间的对应关系。这种方法使我们能够以任意精度计算非线性TLS动力学的解析性质。我们应用我们的方法来分析特定的TLS动力学下的单色周期性驱动,这是相关的问题,在约瑟夫森结量子比特的退相干。它表明,该方法给出了精确的位置的谐振峰的非线性介电响应函数是与数值模拟一致。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Transient dynamics of the nonequilibrium Majorana resonant level model
Majorana共振能级模型(MRLM)描述了图卢兹点处的双通道/终端近藤模型以及两个半无限Tomonaga-Luttinger液体之间的共振能级的普适性类。我们分析了隧穿耦合的瞬时开关后的电流和人口函数的时间演化。我们发现,唯一的时间尺度,这支配的初始点制备的松弛是逆接触透明度$Γ$,无论点偏移能量$Δ$,施加的偏置电压或温度。对于弱失谐$|Δ|<Γ/2$,电压单独决定了观测量的叠加振荡行为。在相反的情况下,强失谐$|Δ|>Γ/2$的拍频模式出现。对于电流,有限温度起着与杂化类似的作用。在增加电压或/和温度时,点群函数动力学接近谐振($Δ=0$)设置的点群函数动力学。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermoelectric fluctuations of interfering Majorana bound states
本文研究了耦合双干涉Majorana束缚态量子点的有限频率热电涨落,发现大电压下热电噪声的频率反对称性可区分Majorana与Andreev束缚态,为热电涨落实验探测Majorana干涉提供了新途径。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation response of a minimal Kitaev chain in nonequilibrium states
P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所)
研究最小Kitaev链在非平衡态下的电流波动,通过差分有效电荷q分析,发现不同区域q值变化反映Majorana态调控,揭示了非平衡态下噪声行为的丰富特性。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonequilibrium noise and current fluctuations at the superconducting phase transition
研究了介观NSN电路中超导相变点的非高斯非平衡电流涨落。该装置包括一个电压偏置的薄膜纳米桥超导体(S)连接到两个正常的金属(N)通过隧道结引线。我们发现,以上的临界温度波动的超导序参量与预制的库珀对介导的非弹性电子散射,促进强电流波动。虽然电导被抑制由于准粒子态密度的耗尽,更高的累积量的电流波动参数增强。我们确定实验相关的运输制度,过量的电流噪声可能达到甚至超过热噪声的水平。
2014-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fluctuation-induced pressures in fluids in thermal nonequilibrium steady states
流体在非平衡稳态中的相关性是长程的。因此,有限尺寸效应在流体的非平衡热力学中有重要的影响。一个结果是,非平衡温度波动引起的非平衡Casimir样的压力成正比的温度梯度的平方。因此,涨落导致局部热平衡概念的崩溃。此外,输运系数变得依赖于边界条件和重力。因此,非平衡涨落影响了非平衡热力学中的一些传统概念。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-induced Casimir pressures in liquid mixtures
本文导出了液体混合物中由非平衡浓度涨落引起的类Casimir压力的表达式。然后将结果应用于液体混合物,其中浓度梯度通过Soret效应由温度梯度产生。比较了混合液中非平衡浓度波动引起的压力与单组分流体中非平衡温度波动引起的压力。对实验验证程序也提出了一些建议。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Full counting-statistics in a single-electron transistor in the presence of nonequilibrium quantum fluctuations of charge
使用Schwinger-Keldysh方法和雄蜂(Majorana)费米子表示,我们评估电流分布在单电子晶体管中的制度,总隧道电阻很小。电荷的非平衡量子涨落导致电荷态能级的寿命展宽,以及系统参数的重整化。我们发现,寿命展宽效应可能会抑制相对较大的电流的概率。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissipative dynamics of a quantum two-state system in presence of nonequilibrium quantum noise
我们分析了存在非平衡量子涨落的量子两态系统的实时动力学。后者是由两态系统耦合到携带非平衡隧穿电流的量子点的单个电子能级产生的。我们限制到顺序隧穿制度和计算的动态的两态系统,点人口,和非平衡电荷电流的基础上的一个图形的微扰方法有效的弱隧穿耦合。我们发现一个非平凡的依赖的两态系统的弛豫和退相速率由于非平衡波动,这是直接联系到未扰动的中央系统的结构。此外,海森堡-朗之万运动方程允许我们计算非平衡涨落的关联函数。由此,我们得到了一个包含平衡涨落耗散定理的广义非平衡涨落关系。一个简单的扩展的情况下,与时间周期的交流电压示出。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium spin fluctuations in single-electron transistors
我们发现,非平衡自旋波动显着影响单电子晶体管中的电子输运,当自旋弛豫岛上是缓慢的相比,其他弛豫过程,当尺寸效应发挥作用。为了描述自旋波动,我们概括的“正统”隧穿理论,考虑到电子自旋,并表明,连续的电荷状态之间的过渡可以发生通过一个高自旋状态。这显著地改变了库仑台阶的形状,并在低温下产生额外的共振。最近,我们的一些预测得到了Fujisawa等人的证实。88,236802(2002)],他通过实验证明了非平衡自旋波动在通过量子点的传输中的重要性。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Fluctuations and Decoherence in Nanomechanical Devices Coupled to the Tunnel Junction
我们分析了一个纳米机械振荡器耦合到一个电子隧道结与任意电压施加到结和任意温度的电子在铅的动力学。我们得到的振子位置的波动,它的阻尼/退相干率,和通过该结构的电流的显式表达式。结果表明,量子加热的振荡器的电流-电压特性的非线性的结果。还讨论了机械真空涨落的影响。
2002-09-06 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Landau-Zener-Stuckelberg spectroscopy in a double quantum dot
本文从理论上研究了受驱动双量子点(DQD)中的非平衡Landau-Zener-Stückelberg(LZS)动力学,其中包括退相和环境涨落引起的能量弛豫。我们推导出有效的非平衡Bloch方程。这些使我们能够识别观察到的但在实验中未被识别的LZS振荡的清晰特征[Petersson等人,物理修订版信函105,246804,2010],并识别作用于DQD的完整环境波动光谱,给出如[Petersson et al.,物理修订信函105,246804,2010]。在这里,我们发现,超欧姆波动,通常是由于声子,是主要的弛豫通道失谐DQD,而欧姆波动占主导地位,在零失谐。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Double quantum dot as a probe of nonequilibrium charge fluctuations at the quantum point contact
通过量子点接触产生的能量量子的吸收导致通过放置在附近的双量子点的非弹性电流。与单量子点相比,双量子点的非弹性电流对量子点接触传输的能量依赖性敏感,这可以解释实验观察到的特征。我们计算的非弹性电流作为电路的微观参数的函数。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium electron-vibration coupling and conductance fluctuations in a C60-junction
采用基于密度泛函理论和非平衡格林函数(DFT-NEGF)的第一性原理计算,研究了有限偏压下分子C60结中化学键的形成和电导.在接触形成的点,我们确定了一个非常强的耦合之间的C60运动和分子的电子结构。这仅在正样品偏压下可见,尽管电导本身不是强极性依赖性的。的非平衡效应追溯到一个突然的位移的电压降的位置与一个小的C60位移。结合振动加热机制,我们构建了一个模型,从我们的结果解释了最近的扫描隧道显微镜(STM)实验中观察到的极性相关的两能级电导波动[N. Néel等人,Nano Lett. 11,3593(2011)]。这些发现突出了非平衡效应在化学键形成/断裂和分子电子学中的电子振动耦合中的重要性。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall
Physical origin of nonequilibrium fluctuation-induced forces in fluids
在非平衡状态下,流体中会出现长程热涨落,从而产生涨落诱导的类卡西米尔力。在温度或浓度梯度作用下,流体长程非平衡涨落的起源有两种不同的机制。一种是在受到温度或浓度梯度影响的流体中,热或质量扩散模式与粘性模式之间的耦合。另一个是存在梯度时热噪声的空间不均匀性。我们表明,在流体中的波动引起的力所产生的模式耦合是几个数量级大于那些从非均匀噪声。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Hierarchical quantum master equation approach to current fluctuations in nonequilibrium charge transport through nanosystems
我们提出了一个层次的量子主方程(HQME)的方法,它允许数值精确的评估高阶电流累积量的框架内的纳米系统中的非平衡电荷传输的全计数统计。新的方法是典型地应用到一个模型的振动耦合电子输运在分子纳米结。我们调查的影响cotunneling雪崩式运输,特别是在非共振运输制度,在那里我们发现,非弹性cotunneling作为触发过程的共振雪崩。在这个制度中,我们还表明,修正的弹性噪声时,开放的非弹性输运通道的振动的非平衡激发以及极化子位移的强烈影响。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
Pfaffian formula for fermion parity fluctuations in a superconductor and application to Majorana fusion detection
基塔耶夫的普费米子公式将封闭系统的基态费米子宇称等同于马约拉纳基中哈密顿量的普费米子符号。利用Klich的成对费米子的全计数统计理论,我们推广了Pfidian公式来解释开放子系统中费米子宇称的量子涨落。随机矩阵理论框架中的统计描述被用来回答这个问题时,消失的费米子宇称在超导体聚变实验成为一个独特的签名孤立的马约拉纳零模式。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transport properties of the Coulomb-Majorana junction
我们提供了一个全面的库仑-马约拉纳结,其中几个螺旋Luttinger液体纳米线耦合到一个联合介观超导有限的充电能量的低能量子输运的理论描述。考虑到超导导线端部附近形成的Majorana束缚态,我们推导并分析了描述结的非平衡电荷输运性质的Keldysh相作用量。低能物理对应于对称群为SO(M)的双通道近藤模型,其中M是连接到超导体的导线的数量。传输观测,如电导张量或电流噪声相关性,显示非平凡的温度或电压依赖性,反映非费米液体的行为。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Geometry of Nonequilibrium Fluctuations in Cyclically Driven Transport
本文基于全计数统计构建循环驱动非平衡输运的热力学几何框架,揭示非绝热度规贡献并证明几何热力学不确定性关系,在量子手性输运和布朗热泵中验证了理论。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Exact master equation and decoherence dynamics of Majorana zero modes under the gate-induced charge fluctuation
本文导出了Kitaev模型中Majorana零模退相干动力学的精确主方程,Kitaev模型是一个一维$p\,$波无自旋拓扑超导链(TSC),它受到门控电荷涨落的扰动.将Feynman-Vernon影响泛函方法推广到含有对激发的费米子开放系统,导出了精确的主方程。我们得到了TSC中零能波哥留邦的精确主方程,然后将其转化为Majorana零模的主方程。在这个精确的主方程形式主义,我们可以详细描述的非马尔可夫退相干动力学的零能量bogolibons以及局部扰动下的马约拉纳零模式。我们发现,在零温度下,存在一个零能局域束缚态,它不是原来的零能bogoliubon或原来的Majorana零模,而是考虑电荷涨落后的Majorana零模局域束缚态.正是这种零能量局域束缚态保护了Majorana零模不受退相干的影响,这是一种长时间的非马尔可夫记忆效应。然而,在有限温度的环境中,当Majorana零模受到局域扰动时,零能局域束缚态不能形成,退相干是不可避免的。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluctuations in Spin Dynamics Excited by Pulsed Light
本文理论研究了光脉冲在铁磁体中诱导的非平衡自旋涨落,利用Lindblad方程计算磁化自相关函数并引入Fano因子,为非平衡自旋噪声光谱学及自旋弛豫动力学提供新见解。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium mesoscopic conductance fluctuations as the origin of 1/f noise in epitaxial graphene
我们研究了低温下外延石墨烯器件的1/f噪声特性与温度、电流和磁通量密度的关系。在低电流下,1/f噪声功率谱密度随温度的增加呈指数衰减,表明介观电导波动是温度低于50 K时1/f噪声的起源。在较高的电流,偏离典型的二次电流依赖性和指数温度依赖性发生的结果,由于电流加热的非平衡条件。应用Kubakaddi [S. S. Kubakaddi,Phys.Rev.B79,075417(2009)],开发了描述外延石墨烯中的非平衡介观电导波动的1/f噪声功率谱密度的模型,并用于确定每个载流子的能量损失率。在Shubnikov-de Haas振荡的制度下,观察到1/f噪声的强烈增加,这是由于量子化磁场中的局域态引起的额外电导波动机制。当器件进入量子化霍尔电阻状态时,1/f噪声消失。如果电流增加,量子霍尔击穿就会出现。
2016-09-16 cond-mat.mes-hall
Steady state current fluctuations and dynamical control in a nonequilibrium single-site Bose-Hubbard system
本文研究了耦合到两个热浴的单格点玻色-哈伯德模型中的非平衡能量传递。通过引入量子动力学方程和全计数统计,我们研究了稳态能流和噪声功率。分析了非线性Bose-Hubbard相互作用对传输行为的影响,揭示了传输行为的非单调性。特别地,在强在位排斥极限下,结果与非平衡自旋玻色子模型一致。我们还推广了量子动力学方程,研究了几何相位诱导的能量泵。一个有趣的反转行为是通过提高玻色-哈伯德排斥强度解开。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Nonequilibrium Green's functions with Fluctuation-Exchange Approximation: Application to Periodically Driven Capacitively Coupled Quantum Dots
本研究采用含涨落-交换近似的Floquet格林函数方法,研究周期驱动下电容耦合量子点的能量转移动力学,发现该过程分四阶段且存在对应最优完成的驱动频率。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall
Decoherence of Majorana qubits by noisy gates
基于一维拓扑超导体中的马约拉纳费米子,我们提出并研究了一个拓扑量子比特消相干的现实模型。退相干的来源是电容耦合栅极上的波动电荷,由非相互作用的电子模拟。在此背景下,我们澄清了量子涨落和热涨落的作用,并发现量子涨落不会导致退相干,而热涨落会。我们明确地计算由于热噪声的衰减时间,并给出了在拓扑超导体和栅极温度的间隙大小的条件。基于这一结果,我们提供了简单的规则,栅极的几何形状和材料优化,以减少热电荷波动对栅极的负面影响。
2012-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nanolaser in the selfgenerated nonequilibrium environment: quantum fluctuations and entanglement
研究了量子极限下,当光子数为单位数量级时,强非相干泵浦下的抽运机制。我们考虑的情况下,新照射的光子发现自己在云的早期照射的光子,没有热化。纳米粒子与量子点在激光器中的自由度增加,激光强度增加数倍。事实上,非热浴有效地使纳米激光“更量子化”,纳米激光密度矩阵的主方程是非线性和自洽的。
2013-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cusps near Topological Phase Transitions: Signatures of Majorana fermions and interactions with fluctuations
在这篇文章中,我们研究的非解析性或尖点附近的拓扑相变驱动的全球拓扑结构的变化,而不是由传统的(本地)秩序的形成。本文所研究的拓扑有序超流体与非拓扑有序超流体之间的特殊相变,总是伴随着Majorana边界模的出现或消失,而在临界点处这些边界模被释放并演化为体相。无质量的马约拉纳费米子在跃迁处的增殖留下了独特的热力学特征。对于非常广泛的各向同性超流体或超导体(具有或不具有时间反演对称性),在$d$空间维度中产生的跃迁将是$(d+1)$阶。巨势的$(d+1)$阶导数在偶数维中是不连续的,在奇数维中是数值发散的。随着超流体拓扑结构的变化,压缩率等体量会出现一个尖点。我们定量计算了尖点结构,并进一步研究了大质量涨落场引起的相互作用的影响。这些尖点是马约拉纳费米子及其相互作用的直接表现,可以被认为是探测这些令人困惑的粒子的另一种方法。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large Fluctuations and Singular Behavior of Nonequilibrium Systems
我们提出了一个一般的几何方法,从亚稳态在噪声的存在下逃逸的问题。伴随的分析导致了一个简单的条件,基于漂移场的范数,用于确定焦散奇点是否改变逃逸轨迹时,细致平衡是缺席的。我们将我们的方法应用于缺乏细致平衡的系统,包括具有双轴磁各向异性的纳米磁体和自旋转移矩。内所述的方法允许的实验参数空间,承认焦散的区域的确定。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Nonequilibrium fluctuations in quantum heat engines: Theory, example, and possible solid state experiments
研究了量子热机中的随机能量交换。由于微观可逆性,这些服从波动关系,称为热机波动关系,这意味着卡诺界限:没有机器可以有效率大于卡诺效率。量子热机的随机热力学(包括热和功的联合统计和效率的统计)通过最优双量子位热机来说明,其中每个量子位耦合到热浴,并且双量子位门确定两个量子位之间的能量交换。我们讨论了可能的固态实现库珀对盒和通量量子比特,量子门操作,和快速量热片上测量的单个随机事件。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph