Floquet poor man's Majorana fermions in double quantum dots
我们考虑了一个由两个量子点组成的系统,在周期性变化的电场或磁场的存在下,由一个s波超导体连接。Floquet理论表明,在高频区可能存在Floquet穷人的马约拉纳费米子(FPMMFs),这取决于施加到两个点的外场之间的相位差。数值结果证实了这一预期,并发现另外很多FPMMF在低频区域。FPMMF的生存非零能级的两个点和他们的相互作用,虽然他们出现的频率变化,因此可能是一个有前途的候选人在实验中检测。
2014-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet spectroscopy of a strongly driven quantum dot charge qubit with a microwave resonator
实验研究了强驱动GaAs双量子点电荷量子比特与超导微波谐振腔的弱耦合。通过跟踪量子比特-共振器共振条件,研究了强驱动产生的Floquet态.通过这种方式,我们探测了以绝热、非绝热或中间速率驱动的量子比特的共振,显示了多光子过程和Landau-Zener-Stückelberg干涉图案的独特量子特征。我们的谐振检测方案,使调查的新功能时,驱动频率是可比的谐振器频率。基于绝热近似,旋转波近似和Floquet理论的模型解释了我们的实验观察。
2018-02-11 cond-mat.mes-hall
Floquet Majorana Fermions in superconducting quantum dots
我们考虑不同配置的交流驱动的量子点耦合到超导体导致马约拉纳费米子可以存在集体准粒子。我们的主要目标是通过周期性地驱动外部门来调节这些零能量准粒子的存在性、局域性和性质。特别是,我们分析了系统的相关性和驱动对称性。我们预测存在不同的甜蜜点与Floquet马约拉纳费米子的配置,他们不存在于非驱动系统。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Engineering the Floquet spectrum of superconducting multiterminal quantum dots
在这里,我们提出了一个理论研究的Floquet光谱的多端量子点约瑟夫森结偏置与相称的电压。我们首先画一个类比之间的电子能带理论和超导性,启发的时间周期动力学的Andreev束缚态。然后,我们表明,通过光电流测量在半导体超晶格中观察到的Wannier-Stark阶梯的等价物,出现在超导多端量子点的有限频率电流波动的特定峰。为了探测Floquet-Wannier-Stark阶梯光谱,我们已经开发了一个依赖于共振的锐度的分析模型。电荷-电荷关联函数作为点上的Floquet波函数和超导储层布居的因式分解形式而获得。我们证实了这些发现的Keldysh格林函数计算,特别是关于电压和频率的依赖性的共振峰的电流-电流的相关性。我们的研究结果开辟了一个路线图的量子相关性和相干性的Floquet动力学的超导设备。
2019-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exploration of the memory effect on the photon-assisted tunneling via a single quantum dot: A generalized Floquet theoretical approach
采用推广的Floquet方法研究了电极-多级量子点-电极纳米量子器件中周期性驱动单个量子点的记忆效应对电子输运的影响.记忆效应的处理使用多功能洛伦兹谱密度(LSD)模型,该模型模拟的多个洛伦兹函数的每个电极的谱密度。对于对称单函数LSD模型,涉及一个单能级点,底层的单粒子传播子被证明是相关的2 × 2有效的时间依赖的哈密顿量,包括周期性的外部场和电极记忆效应。利用广义Van Vleck(GVV)近似简并微扰理论,导出了任意阶多光子共振直流隧穿电流的类Tien-Gordon解析表达式.数值收敛模拟和GVV分析结果符合得很好,揭示了多光子相干破坏隧穿的起源,并解释了记忆效应对直流电流阶梯跃变的抑制。特别地,观察到一种新的阻塞现象,在大的偏置电压限制下,场感应电流显示出独特的振荡。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall
Properties of dissipative Floquet Majorana modes using a quantum dot
本文通过耦合量子点的周期驱动纳米线,研究耗散Floquet Majorana零模的电子电导,提出数值方法准确计入超导浴耗散效应,发现峰值电导可由FMZM寿命的普适函数描述,为测试FMZMs的存在与寿命提供了关键方法。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microwave-driven Floquet-Fano interference in a ring-chord quantum dot structure for enhanced spin-caloritronic performance
Saha Institute of Nuclear Physics(萨哈核物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究微波驱动下环弦几何四量子点纳米结构中的Floquet-Fano干涉,通过非平衡格林函数和Floquet理论,实现ZT≈12和自旋热电优值Z_sT≈18的高性能。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasienergy spectrum and tunneling current in ac-driven triple quantum dot shuttles
交流驱动双量子点中电子的动力学行为已被Floquet理论广泛地研究。在这些系统中,相干破坏隧道已被证明发生某些交流场参数。在本工作中,我们分析,通过Floquet理论,电子动力学的三重量子点串联连接到电接触,其中的中心点的位置振荡。特别是,我们分析了这个交流驱动的纳米机电系统的准能谱,作为交流场的强度和频率以及外部直流电压的函数。对于强驱动场,我们利用微扰理论导出了受驱动振子系统准能的解析表达式。从这个分析中,我们讨论了相干破坏隧穿(CDT)发生的条件作为失谐量和场参数的函数。对于零失谐,并从广义奇偶变换下的Floquet哈密顿量的不变性,我们找到了描述这种变换下的Floquet状态的傅立叶分量的对称性的解析表达式。通过使用这些表达式,我们表明,在附近的CDT条件,quasienergy谱表现出确切的交叉,其特征在于相应的本征向量的宇称性质。
2011-03-08 cond-mat.mes-hall
Inversion in a four terminal superconducting device on the quartet line: II. Quantum dot and Floquet theory
在本文中,我们考虑一个量子点连接到四个超导终端偏置在相反的电压上的四重线。接地超导体包含一个由磁通量$Φ$穿过的回路。我们提供了四重态电流的电压- $V$依赖性的Keldysh微观计算和物理图片。预计在$Φ/Φ_0=0$的超导性比在$Φ/Φ_0=1/2$的超导性强。然而,在电压- $V$范围内的四重线上的临界电流$I_{q,c}(V,Φ/Φ_0)$中获得反转$I_{q,c}(V,0)<I_{q,c}(V,1/2)$,该电压- $V$范围匹配在$(V,Φ/Φ_0=0)$但不在$(V,1/2)$处的Floquet谱中避免的交叉。$I_{q,c}$的减少出现在那些避免的交叉点附近,在那里Landau-Zener隧穿产生Andreev束缚态的动态量子力学叠加。此外,随着$V$进一步增加,在电流-相位关系中出现$π$-$0$和$0$-$π$交叉。电压引起的$π$ -移位被解释为起源于由电压偏置产生的非平衡Floquet种群。数值计算结果表明,该反演对强Landau-Zener隧穿和量子点中的多能级具有鲁棒性。我们的理论提供了一个简单的“Floquet水平和人口”机制的反转调整的偏置电压$V$,这铺平了道路,为更现实的模型,为最近的哈佛大学小组实验中观察到的反转。
2020-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet state depletion in ac-driven circuit QED
我们在耦合到高阻抗超导谐振器的GaAs双量子点系统中进行Floquet光谱。通过应用微波诱导的连续通道下的双共振条件下,我们观察到新的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉图案,源于腔辅助干涉图案修改的基态的耗尽。我们的实验结果揭示了强驱动二能级系统的定态行为,并与基于我们的理论模型的模拟结果一致。这项研究提供了一个很好的平台,研究Floquet态的动力学在强驱动的存在。
2021-05-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet-engineered diode performance in a Majorana-quantum dot Josephson junction
该研究提出由两条非对称Floquet驱动的Kitaev链与中间量子点耦合的约瑟夫森结,利用马约拉纳模式介导输运实现约瑟夫森二极管效应,最高整流比约70%,可通过多种参数调控,为超导二极管设计提供新方案。
2025-06-26 cond-mat.mes-hall
Floquet scattering of light and sound in Dirac optomechanics
针对蜂窝状光机械单元阵列,分析了激光驱动量子点时光子与声子之间的非弹性散射和转换过程。使用Floquet理论的一个有效的两能级系统,我们解决了相关的时间依赖性散射问题,超出了标准的散射波近似方法,平面Dirac光子波击中圆柱形振荡障碍,耦合辐射场的振动自由度。我们展示了不同的散射制度,并讨论了极化激子准粒子的形成。我们表明,边带散射变得重要时,边带的能量位于附近的准能带的避免交叉。属于不同边带的Floquet态的干涉导致长波长(量子)和短波长(准经典)行为的混合,使得振荡的量子点可以用作一种光和声音的晶体管。我们评论在何种条件下,可以利用该设置来观察zitterbewegung。
2018-12-07 cond-mat.mes-hall
Berry phase in superconducting multiterminal quantum dots
我们报道了在对称电压下超导多端量子点中的非平凡Berry相的研究。从时间周期的Bogoliubov-de Gennes方程出发,得到了Floquet空间中的紧束缚模型,并在半经典极限下求解了该方程。我们观察到由接触双折射和四重态相位定义的参数空间分裂成两个分量,其中一个分量具有非平凡的Berry相位。我们使用Bohr-Sommerfeld量子化来计算Berry相位。我们发现,如果量子点能级处于零能量,则Berry相位取值$φ_B=0$或$φ_B=π$。我们证明,这种非平凡的Berry相可以观察到的Floquet光谱中的隧道光谱。结果表明,超导多端量子点的Floquet-Wannier-Stark梯形谱在$φ_B=π$的作用下发生了半个周期的位移。我们基于Keldysh Green函数的数值计算表明,这种Berry相位谱移动可以从量子点的隧穿态密度中观察到。
2020-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exact Classification of Landau-Majorana-Stückelberg-Zener Resonances By Floquet Determinants
最近的实验表明,Landau-Majorana-StUkelberg-Zener(LMSZ)干涉测量法是一种有力的工具,用于不仅在原子系统中而且在各种固态量子系统(诸如量子点中的自旋、超导量子位和金刚石中的氮空位中心)中演示和利用量子相干性。在这项工作中,我们提出并开发了一个通用的(和,在原则上,准确的)理论形式主义,以确定和表征的干涉共振,是LMSZ干涉测量的标志。与早期的方法不同,我们的方案不需要任何近似,使我们能够发现重要的和以前未知的共振结构的功能。我们还讨论了我们的结果的实验观测性。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sambe Approach to Floquet-Lindblad Open Quantum Systems
JEIP, UAR 3573 CNRS, Collège de France, PSL Research University(法国国家科学研究中心联合研究单元3573,巴黎高等师范学院,PSL研究大学)
针对时间周期Lindblad主方程描述的驱动开放量子系统,利用Sambe-Liouville空间构造静态非厄米本征值问题,提出矩阵连分式方法非微扰地求和多光子过程,并给出关联函数的谱Floquet表示。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of Coulomb interaction on photon-assisted current noises through a quantum dot
研究了周期振荡场作用下单能级量子点系统中的光子辅助输运。在库仑相互作用的存在下,光子辅助电流噪声的计算规范不变的制定的基础上的时间相关的输运。我们推导了自洽Hartree-Fock近似下的Floquet-Green函数(Floquet-GFs)的顶点修正,并研究了库仑相互作用对光子辅助电流噪声的影响.此外,我们引入了一个有效温度的概念来表征非平衡性质的影响下的AC场。有效温度的升高抑制了顶点修正,而特征共振结构出现在顶点修正的频谱中。这一结果为理解相互作用电子系统中的光子辅助输运提供了一个有用的观点。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall
Realizable time crystal of four silicon quantum dot qubits
本文提出在硅量子点自旋量子比特中实现离散时间晶体,利用电荷噪声作为优势,证明四比特链即可展现丰富的时间晶体与Floquet对称保护拓扑区域,且DTC寿命随链长指数增长。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complex-band-structure eigenvalue method adapted to Floquet systems: topological superconducting wires as a case study
对于可以被建模为沿着优先方向延伸的单粒子晶格的系统,例如,对于量子线,所谓的本征值方法提供了关于作为能量的函数的传播模式和消逝模式的全部信息。这种复能带结构方法既可以应用于由相同局部哈密顿量描述的无限连续互连层组成的晶格,也可以应用于超晶格:空间周期性涉及多个层的系统。在这里,对于受周期驱动的时间相关系统,我们提出了一个能够获得Floquet态和Floquet准能谱的超晶格方案的改进版本。在该方案中,时间周期性被视为沿着添加到原始系统的空间维度存在。在一个单一的能源扩大的人工系统的解决方案提供了原来的Floquet问题的解决方案。该方法适用于任意周期激励,包括强驱动和非谐驱动。我们通过讨论:(a)具有自旋轨道相互作用的多模量子线中的拓扑超导体和(b)与拓扑超导体接触的微波驱动的量子点,来说明该方法对时间无关和时间相关系统的能力。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing two driven double quantum dots strongly coupled to a cavity
本研究针对超出色散耦合区的受驱混合cQED系统,提出将腔纳入受驱系统的理论,可复现单/双DQD-腔的实验现象,为强耦合多量子比特Floquet态研究及强驱动混合系统理解提供新路径。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall
An Optical Spin Read-out Method for a Quantum Dot using the AC Stark Effect
提出了一种利用交流斯塔克效应引起的循环跃迁读出Voigt几何磁场中量子点中电子自旋态的方法。我们表明,循环跃迁可以通过红失谐,圆偏振激光,通过AC斯塔克效应修改的自旋本征态和偏振选择规则。采用Floquet-Liouville超矩阵方法计算了自旋读出实验条件下的密度矩阵随时间的演化。整体检测效率为2.5%,读出是具有76.2%保真度的单次测量。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Simple Floquet-Wannier-Stark-Andreev viewpoint and emergence of low-energy scales in a voltage-biased three-terminal Josephson junction
三端约瑟夫森结由三个超导体相干耦合到一个小的非超导岛,如扩散金属,单或双量子点。考虑了一个特定的谐振单量子点三端约瑟夫森结$(S_a,S_b,S_c)$,用电压$(V,-V,0)$偏置,但结论更普遍地适用于谐振半导体量子线设置。一个简单的物理图片的稳定状态,使用Floquet理论。结果表明,平衡Andreev束缚态($V=0$)演化为非平衡Floquet-Wannier-Stark-Andreev(FWS-Andreev)阶梯共振态($V\ne 0$).这些共振由于多次Andreev反射(MAR)过程而获得有限的宽度。我们还考虑了非本征线宽展宽对量子点的影响,通过Dynes现象学参数引入。直流四重电流表现出在低电压下的外在弛豫为主的制度,由于在较高电压下的MAR过程的内在弛豫之间的交叉。最后,我们研究了由于Landau-Zener-Stückelberg跃迁引起的两个FWS-Andreev阶梯之间的耦合,以及它对弛豫机制中交叉的影响。三个重要的低能量尺度被确定,并且一个观点是将这些低能量尺度与最近的噪声互相关实验联系起来[Y。Cohen { \it等人},arXiv:1606.08436]。
2017-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise Spectra of ac-driven quantum dots
本文利用Floquet主方程方法研究了量子点在旋转磁场和交流栅压作用下的输运性质。这两种类型的交流驱动导致光子辅助隧穿,其中量子化的能量与驱动场交换。研究发现,当量子点由旋转磁场驱动时,由于光子辅助隧穿而产生的微分电导峰在库仑阻塞区不存在。此外,我们推广了MacDonald公式来计算交流驱动量子点的时均噪声谱。除了在零频率处的峰值之外,噪声谱在交流场的存在下还显示出附加的峰值或凹陷。对于施加交流栅极电压的情况,峰值或谷值位置固定在驱动频率处,而对于旋转磁场的情况,该位置随着幅度的增加而变化。如果在旋转磁场的基础上再加上直流磁场,噪声谱中还会出现其他特征。在所有情况下,可以从两个可用Floquet通道的能量差来理解峰值或谷值位置。
2010-02-11 cond-mat.mes-hall
Protecting Quantum Information in Quantum Dot Spin Chains by Driving Exchange Interactions Periodically
最近的工作已经证明了一种新的途径,通过周期性地驱动门定义的量子点阵列中的最近邻交换相互作用,在量子自旋链中实现离散时间晶体物理[arXiv:2006.10913]。在这里,我们提出了一个详细的分析交换驱动的Floquet物理在GaAs量子点的小阵列,包括相图和额外的诊断。我们还表明,涌现的时间晶体行为可以有利于多自旋态的保护和操纵。对于GaAs中的核自旋噪声的典型水平,驱动和相互作用的组合保护自旋单重态超出了在没有交换相互作用的情况下可能达到的程度。我们进一步展示了如何在单重态-三重态量子比特之间构建具有高保真度的时间晶体启发的CZ门。这些结果表明,周期性地驱动交换耦合可以提高量子点自旋系统的性能,用于量子信息应用。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Driven Andreev molecule
本文研究了三端S-QD-S-QD-S约瑟夫森结在对称偏压下的特性。在没有施加电压的情况下,每个量子点上的Andreev束缚态杂交形成“Andreev分子”。然而,在一个非平衡设置这个系统的理解是缺乏的。在双结上施加直流电压使系统具有时间周期性,并且由于多次Andreev反射(MAR),平衡Andreev束缚态演化为具有有限寿命的共振阶梯。从时间周期Bogoliubov-de Gennes方程出发,我们将问题映射到(无限)Floquet空间中的紧束缚链。利用连分式方法得到了该非厄米分块矩阵的预解式。我们数值计算的Floquet-Andreev光谱,可以探测到的本地隧道光谱的点。我们还考虑了亚能隙电流,并表明Floquet共振决定的MAR步骤的位置。两个点的接近导致台阶分裂,而在大的距离,我们观察到干涉效应,导致I-V曲线的振荡。后一种效应在很远的距离上应该持续存在。
2022-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet-Enhanced Spin Swaps
量子系统之间的信息传递对于量子通信和计算至关重要。在量子计算机中,量子位之间的高连通性可以提高算法的效率,帮助纠错,并实现高保真读出。然而,与所有量子门一样,在量子位之间传输信息的操作可能会遭受与量子位之间的伪相互作用和无序等相关的错误。在这里,我们利用量子位之间的相互作用和无序来改进半导体栅极定义的量子点自旋中自旋本征态的交换操作。我们使用四个电子自旋的系统,我们将其配置为两个交换耦合的单重态-三重态量子比特。我们的方法依赖于离散时间晶体的物理基础,将自旋本征态交换的品质因数提高了一个数量级。我们的研究结果显示了多量子比特系统中的相互作用和无序如何稳定非平凡的量子操作,并提出了非平衡量子现象的潜在用途,如时间晶体,在量子信息处理应用。我们的研究结果也证实了长期预测的交换耦合单重态-三重态量子比特之间有效伊辛相互作用的出现。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical properties of two electrons confined in a line shape three quantum dot molecules driven by an ac-field
利用三格点哈伯德模型和Floquet定理,研究了在交流电场驱动下,两个电子被限制在一个线形三量子点分子中的动力学行为.由于哈密顿量不含自旋翻转项,六维单重态和九维三重态子空间是解耦的,可以分别讨论。特别地,九维三重态子空间也可以被划分为3个完全解耦的三维状态子空间。分析表明,三维三重态子空间中的哈密顿量与双量子点分子中受驱动的双电子的哈密顿量具有相同的形式,单重态子空间中的哈密顿量也与双量子点分子中受驱动的双电子的哈密顿量具有相同的形式.通过求解含时薛定谔方程,我们研究了单重态子空间中的动力学性质,发现在适当的交流场驱动下,两个电子可以保持它们的初始局域态.特别地,我们发现电子相互作用增强了动力学局域化效应。使用摄动分析和数值方法来解决Floquet函数导致详细了解这种效果。
2003-01-20 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection assisted lasing in an electromagnetic resonator coupled to a hybrid-quantum-dot
从理论上研究了当外加直流偏置电压使两能级混合量子点(hQD)脱离平衡时,耦合到hQD上的单模电磁谐振腔的激光器(脉塞)。利用hQD的非平衡格林函数形式和半经典激光方程,我们确定了系统的相关物理量。我们发现,由于Andreev反射和Floquet-Andreev侧共振的形成,在适当的栅压和一定的阈值偏置电压及谐振器阻尼因子以上,二能级量子点具有非零增益谱,在超导能隙的频率范围内,系统可以产生激光。此外,我们的结果表明,根据谐振器的阻尼因子和特定阈值偏置电压以上,激光发射可能是由于Andreev共振和Floquet-Andreev侧共振之间的单电子跃迁或级联电子跃迁造成的。
2017-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Self-induced Transparency in a Semiconductor Quantum Dot medium at ultra-cold temperatures
本研究针对半导体量子点介质中脉冲传播的吸收与展宽问题,采用极化子变换技术处理声子相互作用,证实短脉冲可低损耗低展宽传播,发现稳定脉冲面积特性及脉冲分裂现象,为量子通信等领域提供可扩展可控的应用方案。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Renormalization approach for quantum-dot structures under strong alternating fields
我们发展了一个重整化方法来计算强交流场下单量子点和双量子点的电子结构。的纳米结构模拟晶格模型具有明确的连续极限的有效质量和单粒子近似。耦合到交流领域的处理非微扰的Floquet哈密顿。重整化方法允许研究具有真实几何形状的纳米系统的修饰态以及任意强交流场。我们给出了一个单一的量子点的例子,强调晶格模型的有效质量限制的分析,和双点结构,在那里我们讨论了良好使用的两级近似的限制。
2001-10-20 cond-mat.mes-hall
Single spin Landau-Zener-Stückelberg-Majorana interferometry of Zeeman-split states with strong spin-orbit interaction in a double quantum dot
采用Floquet频闪方法,研究了周期驱动双量子点中Zeeman-spit四能级系统中Landau-Zener-Stückelberg-Majorana(LZSM)干涉诱导的单自旋态演化.自旋守恒和自旋翻转隧穿过程与电偶极自旋共振(EDSR)之间的相互作用,在一个单独的点和增强的LZSM多能级交叉与相邻的量子点的微波(MW)频率,驱动振幅,点间失谐,和磁场的函数进行了研究。参数空间中的一些特殊点被识别,所有三个特征被合并。在这种三重交叉共振条件下,点间隧穿与EDSR频率下每个点中的快速自旋演化相结合。EDSR的谐波显示在自旋相关的隧道映射与可变磁场和MW频率。结果适用于具有强自旋轨道相互作用的电子和空穴系统,并可能有助于开发新的量子比特器件中的自旋控制和读出的时间效率方案。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron Dynamics in AC-Driven Quantum Dots
研究了两种量子点系统中相互作用电子在外加交流场作用下的动力学行为。我们首先考虑了一对耦合量子点中的两个电子系统,采用有效的Hubbard型两点模型。数值积分薛定谔方程的时间表明,对于一定值的强度和频率的字段之间的隧道点可以被破坏,从而允许相关的两个电子的状态被操纵。然后,我们展示了如何Floquet理论可以用来预测这种效果发生的场参数。然后,我们考虑的情况下,限制的电子到一个单一的二维量子点在低粒子密度的限制。在这个系统中,电子形成强关联态,称为维格纳分子,其中库仑相互作用使它们在空间中高度局域化。再次使用一个有效的哈伯德型模型,我们研究如何交流场可以驱动维格纳态的动力学。如前所述,我们发现,AC场可以用来控制各种电荷配置之间的隧穿,我们将其与Floquet准能谱中存在的避免交叉有关。这些结果为利用交流场控制介观器件中纠缠态的时间演化提供了令人兴奋的可能性,这对迅速发展的量子信息处理领域具有重要意义。
2002-11-29 cond-mat.mes-hall
Charge pumping in strongly-coupled molecular quantum dots
电子与分子量子点的振动自由度之间的相互作用可以导致电导的指数抑制,这种效应通常被称为Franck-Condon阻断。在这里,我们研究这种效应在一个量子点驱动的时间周期性的栅极电压和隧穿振幅使用非平衡格林函数和Floquet展开。基于以前的结果表明,驱动可以解除Franck-Condon封锁,我们研究了驱动协议,可用于泵电荷通过量子点。特别是,我们表明,由于系统的强耦合性质,在谐振的泵电流是驱动强度的指数函数。
2017-08-03 cond-mat.mes-hall
Quasiparticles of periodically driven quantum dot coupled between superconducting and normal leads
研究了单能级量子点与超导和正常引线耦合的亚带隙准粒子,其能级受外势周期性驱动。使用Floquet形式主义,我们确定的quasienergies和分析其频谱权重的重新分配后,不同的频率和幅度的驱动电位的各个谐波之间。我们还提出了可行的光谱方法探测在一段时间的振荡平均的电荷电流的微分电导中观察到的间隙准粒子。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasi-energy spectra of graphene dots under intense ac field: field anisotropy and photon dressed quantum rings
研究了石墨烯量子点在强交流磁场和静态弱磁场作用下的量子点结构。从紧束缚的角度来看,应用傅立叶-弗洛奎变换和重整化过程,我们观察到石墨烯-本质上各向异性-揭示了准态密度的场极化特征。当交流场沿扶手椅方向极化时,修饰电子结构呈现出一种突现性质:交流场诱导量子环。这是由随磁场增加而周期性调制的能带的取向依赖性形成推断的,与量子环谱的行为完全类似。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Selective coherent destruction of tunneling in a quantum-dot array
量子态的相干操纵是量子计算的主要任务之一。本文证明了在量子点阵列中相干控制粒子的电子位置是可能的。通过调节外部交流电场,我们可以选择性地抑制点之间的隧穿,将粒子捕获在阵列的确定区域中。在有效质量近似和Floquet理论下,用含时哈密顿量非微扰地处理这个问题。我们发现,准能谱表现出在一定的电场强度,导致隧道的选择性抑制交叉。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall
Two-mode Floquet Redfield quantum master approach for quantum transport
Westlake University(西湖大学);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学研究中心)
本文发展了一种基于双模 Floquet 的非微扰量子主方程方法,用于研究受两个强周期项驱动的介观系统量子输运,扩展了单频驱动方法并展示了其在弱耦合开放量子系统中的广泛应用潜力。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall
Topical review on acousto-optical Floquet engineering of single-photon emitters
Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫理工大学)
本文综述了基于发射体的声光光学平台及其在声光Floquet工程中的可行性,通过理论分析共振荧光光谱,揭示了声光双驱动物理机制。
2026-03-30 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 Dot Lattice Embedded in An Organic Medium: Hybrid Exciton State and Optical Response
我们提出了一个新的模型,通过将半导体量子点阵列嵌入到有机介质中来实现有机激子-半导体激子杂化。当每个半导体点中的激子通过多极-多极耦合与阵列中不同dto中的其它激子相互作用时,形成Wannier-Mott转移激子。由于有机分子的Frenkel激子与量子点阵列的Wannier-Mott转移激子之间的强偶极-偶极相互作用,在体系中出现了一种新的混合激子。这种混合激子既有大的振子强度(类Frenkel)又有大的玻尔半径(类Wannier)。在这两种类型的激子之间的共振,光学非线性是非常大的,可以通过改变系统的参数,如点半径和点间距控制。
1999-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Medium/high field magnetoconductance in chaotic quantum dots
利用正方形晶格上的紧束缚哈密顿量计算了中/高磁通量Φ下混沌量子点的磁导G。通过在L × L团簇表面引入对角无序来模拟混沌点。结果表明,当W/L足够大时(W为引线宽度),G稳定地增加,在磁通Phi_max ~ W处出现最大值。体无序弹道空腔(具有与L成比例的杂质量)不显示这种效应。另一方面,当磁通量大于回旋半径为L/2量级时,平均磁导几乎随磁通量线性增加,斜率与W ^2成正比,出现一个极大值,然后逐步减小。这些结果密切遵循Beenakker和van Houten提出的理论来解释串联两点接触的磁导。
2000-05-17 cond-mat.mes-hall
Electron transport through a single-molecule junction with multiple pathways under time-periodic fields: A Floquet-scattering formalism
我们开发了一种新的通用配方,探索光驱动的电子输运通过单分子器件与多个途径。提出了三个独立的系统,包括(i)一个基于苯乙炔大环(PAM)的两端分子结,(ii)PAM与三个终端,和(iii)一个并行的分子电路。计算结果表明,基于PAM的光开关具有鲁棒的大开关比和弱场工作条件,对非对称分子-引线耦合不敏感。此外,在计算结果中,单光子和双光子辅助隧穿的场振幅幂律是明显的,并且该定律可以通过微扰分析来证明。对于基于PAM的光电路由器,我们表明,它是可能的操纵电流通过PAM分子的方向,通过使用弱的线偏振激光场。对于由分子量子点构成的并联电路,利用旋波近似和高频近似导出了隧穿相干破坏的条件。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall
Excitonic States in Medium-Size Quantum Dots
在一个含有几十个电子的量子点中,采用超越Tamm-Dankoff的近似方法,构造了一个额外的电子-空穴对的量子态,即“激子”态。最低的状态模仿非相互作用的光谱,但与激发间隙重新规范化库仑相互作用。在较高的激发能下,计算的能级密度随能量呈指数增加。在带间吸收中,我们发现准连续态中的背景能级随激发能线性上升。在此背景之上,有与单个共振或具有小带间偶极矩的许多状态的组相关的明显峰。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Spectral distribution and wavefunction of electrons emitted from a single particle source in the quantum Hall regime
我们从理论上研究了按需单粒子源发射电子的光谱方案。整个系统,与电子旋转门源和单级量子点光谱仪,在量子霍尔制度中的导体中的边缘状态实现。采用Floquet散射的方法,在一个单一的理论框架内的源和光谱仪进行了分析。在点谱仪上通过直流电流分析了发射电子的非平衡分布。在绝热和中间源频率制度,分布被发现强烈的峰值周围的旋转栅门的主动谐振水平。在高频率下,分布被分成一组条纹,这是由通过旋转门的共振传输和单个Floquet量子的吸收或发射的相互作用引起的。对于理想的源操作,每周期发射一个电子,推导出单电子波函数的表达式。
2011-12-19 cond-mat.mes-hall
Longitudinal coupling between electrically driven spin-qubits and a resonator
该研究利用 Floquet 理论分析零磁场下电驱动量子点自旋量子比特与微波谐振器的耦合,发现可通过驱动频率选择横向或纵向耦合,并揭示其非阿贝尔几何起源。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetries and dynamics in an AC-driven self-assembled quantum dot lens
给出了强谐波电场作用下透镜状自组装量子点多能级系统中单个电子的理论结果。本文采用非微扰Floquet方法,通过引入全谱能级结构,研究了超越二能级方法时粒子的动力学局域化。讨论了不同准能边带随系统参数变化的作用。研究发现,不同驱动谐波的贡献是由电场强度的微调控制的。它还表明,避免交叉的准能谱相关的谱力的边带和动力学状态本地化。
2008-10-08 cond-mat.mes-hall
Phase locking of a semiconductor double quantum dot single atom maser
实验研究了半导体双量子点(DQD)单原子脉塞的注入锁定相位稳定。电压偏置DQD用作电可调谐微波频率增益介质。微波激射器输出场的统计结果表明,微波激射器可以与外腔驱动器锁相,在1.3MHz的频偏下,相位噪声为-99dBc/Hz。注入锁定范围和脉塞输出相对于注入锁定输入音调的相位与Adler的理论符合得很好。此外,电可调DQD能级结构允许我们快速地打开和关闭增益介质,导致类似于频率梳的发射光谱。自由运行频率梳线宽为~8 kHz,并且可以通过在注入锁定机制中操作梳而改善到小于1 Hz。
2017-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiquantitative theory of electronic Raman scattering from medium-size quantum dots
对共振激发下多电子量子点的电子喇曼散射进行了一致的半定量理论分析。该理论是基于随机相位近似类波函数,库仑相互作用处理准确,空穴价带混合占内的Kohn-Luttinger哈密顿框架。在散射过程中的中间和最终状态的宽度,虽然处理唯象,在计算中起着重要的作用,特别是对于远高于带隙激发。当入射光能量从量子点带隙下方、穿过带隙上方和穿过带隙下方扫过时,计算得到的偏振和非偏振拉曼光谱揭示了非常复杂的特征和细节。传入和传出的共振显着修改拉曼强度的单个粒子,电荷密度和自旋密度激发。理论结果详细介绍和讨论方面的实验观察。
2003-12-24 cond-mat.mes-hall
Universality in the Energy Spectrum of Medium-Sized Quantum Dots
在一个二维抛物量子点中,充满$N$电子,费米子理论指出基态能量满足以下非平凡关系:$E_{gs}/(\hbarω)\approx N^{3/2} f_{gs}(N^{1/4}β)$,其中耦合常数$β$是库仑和振子($\hbarω$)特征能量之比,而$f_{gs}$是一个普适函数。我们进行了大量的组态相互作用计算,以验证相对较大的量子点的确切能量近似满足上述关系。此外,我们表明,带内和带间(激子和双激子)激发的点的能级的数目如下的激发能量,其指数,$1/Θ$,满足也是一个近似的标度关系{ \it一个LA} PRACTIAS-Fermi,$Θ/(\hbarω)\approx N^{-γ} g(N^{1/4}β)$的简单指数依赖。我们提供了一个解析表达式的$f_{gs}$,基于两点Padé逼近,和两个参数适合的$g$功能。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in an InAs quantum dot in the presence of terahertz driving fields
利用Floquet-Markov理论建立了一维自旋轨道耦合InAs量子点在THz磁场驱动下的自旋弛豫动力学方程,并将其推广到自旋轨道耦合系统,同时考虑了强驱动场和电子-声子散射.太赫兹磁场可以有效地延长或缩短自旋弛豫时间,这取决于太赫兹磁场的频率和强度。这种效应可以理解为边带调制的自旋-声子散射。这提供了操纵自旋弛豫时间的另一种方式。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic Clouds as Spectrally-Selective and Tunable Delay Lines for Single Photons from Quantum Dots
我们展示了一个紧凑的,光谱选择性,和可调延迟线的量子点发射的单光子。这是通过将这种“人造原子”的光学跃迁的波长微调到一个光谱窗口中来实现的,在这个光谱窗口中,自然原子云表现为慢光介质。采用InGaAs/GaAs量子点中基态精细结构分裂激子作为不同频率的单光子源,Cs蒸气的超精细结构分裂$D_1$跃迁作为可调延迟介质,在7.5 cm长的路径上,对相距仅60 μeV(14.5 GHz)的光子实现了2.4 ns的差分延迟.为了定量地解释实验数据,我们开发了一个理论模型,占量子点发射线的非均匀加宽和原子线的多普勒加宽。我们在这里提出的概念可以用来实现时间重排操作,旨在擦除“哪条路径”的信息,恶化纠缠光子发射的激子与有限的精细结构分裂。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dynamical control of correlated states in a square quantum dot
在低粒子密度的限制下,被限制在量子点中的电子形成称为维格纳分子的强关联态,其中库仑相互作用导致电子在空间中变得高度局域化。通过使用一个有效的Hubbard模型来描述这些态,我们研究了振荡电场如何驱动正方形量子点中的两电子Wigner分子的动力学行为。我们发现,对于某些组合的频率和强度的外加电场,各种电荷配置之间的隧穿可以强烈淬火,我们将这种现象的存在下的反交叉的Floquet准能谱。我们进一步得到了这些反交叉点位置的简单解析表达式,这使得一个给定的量子点的有效参数可以在实验中直接测量,并提出了令人兴奋的可能性,使用交流场来控制纠缠态的时间演化的介观器件。
2002-10-11 cond-mat.mes-hall
Mode Competition in Dual-Mode Quantum Dots Semiconductor Microlaser
本文描述了量子点激光器的建模,目的是评估稳定的连续波双模操作时,模式分离位于太赫兹范围内的条件。几种可能的模型适合于InAs量子点在InP屏障的分析评估,特别是量子点电耦合通过直接交换的激发由润湿层或量子点光耦合通过均匀加宽其光学增益。一个稳定的双模制度是可能的,在所有情况下,当量子点被用作有源层,而量子阱或散装类型的增益介质不可避免地导致双折射行为。量子点增益介质的选择完美地匹配了用于通过光混合产生太赫兹的双模激光器的生产。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
AC-Stark effect in a semi-spherical quantum dot
我们提出了一种理论方法来研究交流电场对半球对称量子点的影响。使用Floquet形式的周期驱动系统,在有效质量近似下的含时哈密顿量求解。我们发现,解决方案的Hilbert空间被分成正交子空间与不同的$z$ -分量的角动量。我们给出了一个明确的解析表示的电子态的电场的强度和频率的函数。在两能级近似下,研究了两种特殊情况:低频和高频区,这是交流场频率与零场特征能级分裂比较的结果。
2005-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci