Evidence for universality of tunable-barrier electron pumps
本文综述了半导体可调谐势垒电子泵在棘轮模式下的精密测量结果。对五种不同设计的泵的七项研究报告了泵电流的测量结果，相对总的不确定度约为$10^{-6}$或更少，结合泵的电子捕获的理论模型，这些实验数据显示出令人鼓舞的证据，泵根据一个通用的机制，独立的设备设计的细节。泵电流对控制参数变化的鲁棒性的证据处于更初步的阶段，但也令人鼓舞，两项研究报告了泵电流对$\sim\!5 \times 10^{-7}$至$\sim\!2 \times 10^{-6}$范围内的三个或更多参数的鲁棒性。这篇评论强调了需要一个商定的协议，调整电子泵的最佳操作，以及更严格的评估，在广泛的泵设计的鲁棒性。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Pumping with Ultracold Atoms on Microchips: Fermions versus Bosons
提出了一种模拟微磁芯片阱中超冷原子介观电路中电子量子抽运的设计方案。我们计算了玻色子和费米子的量子泵浦的理论结果，确定了差异和共同点，包括几何行为和共振传输。我们分析了玻色子$^{87}$ Rb和费米$^{40}$ K原子实验的可行性，重点是可靠的原子电流测量。
2009-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
A coherent double-quantum-dot electron pump
研究了由非对称双量子点组成的电子泵在零偏压下受电磁辐射时的输运特性。根据泵浦周期中中间态的能量，电子可以通过顺序隧穿非相干地或通过共隧穿相干地转移通过点。通过系统的直流传输可以由所施加的辐射的频率来控制。我们专注于共振隧穿峰的泵浦电流是有趣的实验观察。
1997-07-30 cond-mat.mes-hall
Charge pumping and noise in a one-dimensional wire with weak electron-electron interactions
本文研究了在电子-电子相互作用下，介观一维金属丝中电荷的绝热抽运。一个两个三角洲潜在的模型被用来描述线，它允许获得准确的散射矩阵系数，这是重整化的相互作用。在导线的两个位置施加两个周期性驱动，一个从另一个偏移，以便在没有偏置的情况下驱动电流通过导线。解析表达式的泵浦电荷，电流噪声，和Fano因子在不同的制度。这允许探索泵浦强度的整个参数范围的泵浦。我们表明，工作接近共振是必要的，有一个舒适的窗口的泵浦幅度的电荷量子化接近最佳值：一个单一的电子电荷转移在一个周期。相互作用可以改善这种情况，电荷$Q$更接近于一个电子电荷，并且噪声降低，遵循$Q (1-Q)$行为，使人联想到通过$T (1-T)$降低量子线中的噪声，其中$T$是能量传输系数。对于大的泵浦振幅，该电荷消失，噪声也减小，但比电荷慢。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping of single electrons affected by magnetic fields
研究了垂直磁场作用下AlGaAs/GaAs异质结构中动态量子点对分立电荷的非绝热抽运。将GHz范围内的振荡电压施加到两个顶栅中的一个，穿过窄导线并限制量子点，导致栅极特性中的量化泵浦电流平台。泵浦单个电子的机制可以追溯到进入和离开点的各种隧穿过程。将该理论推广到多电子情形，可以方便地研究外加磁场中的抽运特性。以这种方式，提取了泵浦偶数或奇数电子之间的性质上不同的行为。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Binding energy of exciton complexes determined by the tunneling current of single electron transistor under optical pumping
本文从理论上研究了单电子晶体管在光抽运下的隧穿电流。研究发现，光泵浦产生的量子点中的空穴为电子从发射极隧穿到集电极提供了新的通道。因此，电子可以通过额外的通道隧穿量子点，其特征在于激子，trion和双激子状态。激子复合物的结合能可以由库仑振荡隧穿电流来确定。
2005-04-22 cond-mat.mes-hall
Dopant-controlled single-electron pumping through a metallic island
我们研究了一种基于全耗尽绝缘体上硅技术的混合金属岛/单掺杂电子泵。中心金属岛和引线之间的电子转移是由通过势垒中的单磷掺杂剂的共振隧穿控制的。势垒上方的顶栅用于控制谐振条件。在门电路上施加射频信号，实现了非绝热量子化电子抽运。一个简单的确定性模型，并通过比较测量与模拟确认。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Landau Level Single-Electron Pumping
本文首次研究强磁场下指栅-分裂栅单电子泵浦，发现泵浦平台长度随磁场呈Shubnikov-de Haas式振荡，并提出新理论以确定俘获能量、朗道能级展宽和量子寿命等关键参数。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall
An electron jet pump: The Venturi effect of a Fermi liquid
在非平衡输运机制下，研究了基于二维电子系统的三端器件。受激电子随冷的费米海散射，并将能量和动量传递给其他电子。类似于水喷射泵的几何形状用于创建用于电子的喷射泵。由于其现象学上的相似性，我们将观察到的行为命名为“电子文丘里效应”。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
The single electron R-pump: first experiment
我们制作并测试了单电子R泵，即一个三结铝电路与芯片上的铬电阻。我们发现，由于电阻的存在（R > h/e^2 = 25.8 kOhm），R泵中电子转移的精度可以接近10^-8的水平。本文报道了用PTB研制的R泵进行的初步实验结果。
2000-01-14 cond-mat.mes-hall
Information-to-energy conversion in an electron pump
我们提出并分析了一种基于单电子泵的麦克斯韦妖的可能实现方案。我们表明，测量的电荷状态的泵和反馈控制的栅极电压导致对偏置电压的电子的净流量，理想情况下，没有工作的系统上完成的栅极控制。在测量中获得的信息将热波动转化为自由能。我们推导出实现这种转换所需的检测器反作用和测量时间的条件。
2011-08-27 cond-mat.mes-hall
Scalable Parallel Single-Electron Pumps in Silicon with Split-Source Control in the Nanoampere Regime
提出一种基于分裂源极电极的可扩展并行单电子泵方法，通过调节源极电压在2.1 GHz下实现超过2 nA的电流，为高精度量子电流标准开辟新路径。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic Rectification and Current Reversal in Electron Pumps
通过纳米尺度器件泵浦电子是纳米科学领域的一项引人注目的成就，具有广泛的应用。为了优化泵的性能，必须在高频率下运行泵。我们考虑了快速周期驱动对通过量子点的平均电荷转移的影响。我们表明，它是可以扭转的平均电流扫描驱动频率。与此相关，我们观察到高频平均电流的整流。由于这两种效应都非常强大，正如谐波驱动的分析结果所证实的那样，它们提供了一种控制电子泵的新方法。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall
Rectification of displacement currents in an adiabatic electron pump
由量子点的两个独立栅极电压的周期性变化产生的交流位移电流的整流可以导致在频率上线性的直流电压。这种整流位移电流的存在可以解释在最近由Switkes等人[Science 283，1905（1999）]对绝热量子电子泵的测量中观察到的磁场对称性。
2000-12-14 cond-mat.mes-hall
Pump-probe scheme for electron-photon dynamics in hybrid conductor-cavity systems
最近的实验纳米导体耦合到微波腔提出了前景输运研究的电子-光子相互作用的深量子制度。本文提出了一种泵浦-探测方案来研究双量子点-腔系统中单个电子-光子激发的瞬态动力学。泵浦到系统中的激发通过双点处的电荷隧穿而衰减，实时探测。我们调查理论上的短时间的电荷转移统计在点，周期性泵浦，并表明，这使得获得真空拉比振荡以及激发动力学中存在的双点退相和弛豫。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall
Gigahertz Single-Electron Pumping Mediated by Parasitic States
在量子精密测量中，半导体单电子泵用于产生精确的电流，最终目标是实现新兴的安培量子标准。基于静电定义的可调谐量子点（QD）的泵迄今为止在结合快速和准确的电荷转移方面表现出最有前途的性能。然而，在超过约1GHz的频率下，精度通常会降低。最近，基于耦合到陷阱状态的QD的混合泵由于更紧密的静电约束而导致传输速率增加。在这里，我们在硅中操作的混合电子泵通过将QD耦合到多个寄生状态而获得，并实现高达几千兆赫兹的鲁棒电流量化。我们表明，电子捕获的保真度取决于寄生状态成为可用于加载的序列，从而在不同的频率依赖的功能，在泵浦电流。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Effects of interaction on an adiabatic quantum electron pump
研究了绝热量子电子泵中电子间相互作用对电荷泵抽运的影响。抽运是通过屏障系统，屏障的高度发生几何变形。（弱）相互作用的影响引入通过重整化群流的散射矩阵和泵浦电荷示出{ \it总是}接近量子化值在低温或长的长度尺度。泵浦电荷的最大值由势垒的数量设置，并由$Q_{\rm max} = n_b -1$给出。传输和泵浦电荷之间的相关性进行了研究，看看有多少传输被包围的泵浦轮廓。在低温下的泵浦电荷的（整数）值由泵浦轮廓所包围的透射最大值的数量确定。在有限温度下导致泵浦电荷的非量化值的耗散与温度（$Q-Q_{\rm int} \propto T^{2α}$）或与系统尺寸（$Q-Q_{\rm int} \propto L_s^{-2α}$）成幂律比例，其中$α$是相互作用的量度，并且在$T=0 ~(L_s=\infty)$处消失。对于双势垒系统，我们的结果与Luttinger液体中泵浦电荷的量子化一致。
2004-10-01 cond-mat.mes-hall
Correlated two-electron transport: a principle for a novel charge pump
通过考虑一个相关的两个电子输运过程（TET）和使用的Keldysh非平衡格林函数形式主义的图解分析，我们讨论了一种新的电荷泵，载流子泵从一个接触与低化学势的另一个接触与较高的电位。TET过程涉及两个相关的入射电子相互散射和交换能量。该过程可以显著地影响充电电流密度，并且它涉及引线的费米液体的高空态和/或低填充态。
2002-12-06 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic electron charge pumping in coupled semiconductor quantum dots
讨论了在三个耦合量子点的体系中实现非绝热电子抽运的可能性。我们发现，由于非绝热非平衡过程，中间量子点的能级位置发生周期性变化，导致平均隧穿电流出现非零。相同的原理可以用于制造基于非稳态非平衡电流的一类新的半导体电子器件。作为一个例子，我们提出了一个纳米量子发射器与非稳态反能级占领实现电子泵。
2011-12-26 cond-mat.mes-hall
Error detection in a tunable-barrier electron pump
我们测量的平均电子数加载到一个静电定义的量子点（QD）作为一个可调势垒电子泵操作，使用点接触（PC）电荷传感器1微米远离QD。电子数的测量探针的QD加载动态，即使在限制的慢栅电压上升时间，当泵浦电流太小，无法测量。使用模拟，我们表明，与优化的QD-PC耦合，实验可以使单次测量的量子点中的电子数量具有足够高的保真度，以测试的误差率的电子泵与高精度。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall
Theory of charge and spin pumping in atomic-scale spiral magnets
该研究在微观量子模型下探究原子尺度螺旋磁体的电荷与自旋泵浦效应，揭示电荷电流与混合动量-相子贝里相位的关联及近量子化特性，还分析了非绝热性、接触类型和无序对输运的影响。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping of electrons by a moving modulated potential
量子泵浦在未来的微米和纳米技术中具有巨大的应用潜力。它的主要特点，无耗散电荷传输，理论上可能通过几种不同的机制。然而，由于没有明确的验证已被实验证明，问题是找到一个可行的机制泵仍然开放。本文研究了具有含时势垒的一维电子波导中的量子泵浦。通过解析和数值求解含时薛定谔方程，分析了利用高度和位置均为谐波变化的势垒对电子的量子抽运.泵浦电荷的线性响应理论分析建模，包括两个贡献。第一，电子从缓慢穿过物质波的电势上散射，其贡献与电势的平移速度无关。第二，多普勒频移散射事件引起的速度依赖的贡献，这是发现在一般情况下是小的相比，第一个。的高度和位置的振荡之间的相对相位被发现是决定在何种程度上的贡献是存在的因素。
2008-01-02 cond-mat.mes-hall
Thermal-error regime in high-accuracy gigahertz single-electron pumping
基于半导体量子点的单电子泵是新兴的电流量子标准的有希望的候选者。它们可以在纳秒时间尺度内以百万分之一（ppm）的精度传输离散电荷。在这里，我们采用了金属氧化物半导体硅量子点，实验证明高精度千兆赫兹单电子泵浦的制度，其中被困在点的电子数是由在水库铅的热分布。在可追溯到初级电压和电阻标准的测量中，在没有磁场的情况下由\mbox{$1$-GHz}正弦波驱动的量化平台上的平均泵电流等于$ef$的理想值，测量不确定度低至$0.27$ ~ppm。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized hot electron transport versus spin pumping mediated by local heating
一个“玩具模型”-旨在捕捉基本的物理-提出了共同描述自旋极化热电子输运和自旋泵驱动的局部加热。这两个过程都有助于在激光激发的磁性异质结构中产生自旋电流。该模型用于直接比较两个贡献。自旋极化的热电子电流被建模为一个与自旋相关的激发和弛豫计划的热电子的一代。在衰变时，热电子的多余能量被转移到热化电子浴。升高的电子温度导致电子-磁振子散射过程的速率增加，并产生自旋的局部积累。这个过程被称为局部加热自旋泵。通过（界面）电子输运，有效地将累积的自旋从铁磁系统中驱逐出去。在我们的模型中，注入的自旋电流是占主导地位的贡献所产生的自旋泵，而热电子自旋电流保持相对较小。我们推导出，这种观察是有关的费米温度和居里温度之间的比率，我们展示了其他基本参数发挥作用。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall
Spin Pumping into Anisotropic Dirac Electrons
本文从理论上研究了微波辐照相邻铁磁绝缘体引起的各向异性狄拉克电子系统的自旋抽运。我们制定吉尔伯特阻尼增强由于自旋电流流入狄拉克电子系统使用二阶微扰相对于界面交换耦合。作为一个例子，我们考虑各向异性狄拉克系统实现铋显示吉尔伯特阻尼根据磁化方向的铁磁绝缘体。我们的结果表明，这种设置可以提供有用的信息的狄拉克电子系统的各向异性。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall
Topology-Induced Spontaneous Non-reciprocal Pumping in Cold-Atom Systems with Loss
我们提出了一个现实的冷原子量子设置的非平凡能带拓扑诱导非互易泵浦。这是一个有趣的非厄米特现象，说明了拓扑结构，当辅助原子损失，可以作为一个“开关”的非厄米特趋肤效应（NHSE），而不是作为一个被动的属性，是由NHSE修改。特别是，我们提出了一个晶格振动的情况下，实现一个二维的冷原子平台，其中非互易性仅在存在的原子损失和拓扑本地化由于时间反演对称性破缺。这种自发的非互易泵浦表现为不对称的动力学演化，沿系统边缘的原子布居检测。我们的研究结果可能会引发在非互易原子电子学中的应用，其中损耗和拓扑机制合谋控制原子输运。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robust operation of a GaAs tunable barrier electron pump
我们展示了砷化镓可调势垒单电子泵的稳健运行，工作温度为$1.3$ ~K，泵浦频率为$500$ ~MHz，精度为百万分之一。电流量化的准确性作为多个控制参数的函数进行了研究，并且鲁棒的高原被视为三个控制栅极电压和RF驱动功率的函数。电子捕获被发现是在衰变级联，而不是热加宽制度。在不需要昂贵制冷的高温下观察到稳定的平台是验证可调屏障泵作为实用当前标准的重要一步。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Floquet scattering in parametric electron pumps
提出了一种参量电子泵的Floquet散射方法，并与Brouwer的绝热散射方法[Phys.Rev.B58，R10135（1998）]进行了比较，该方法适用于两个谐波振荡δ函数势垒的简单散射模型。对于小强度的振荡势，这两种方法给出了完全相同的结果，而对于大强度的振荡势，这两种方法明显偏离彼此。利用由Floquet散射矩阵得到的Wigner延迟时间讨论了绝热理论的正确性。
2002-08-06 cond-mat.mes-hall
Coulomb collisions of hot and cold single electrons in series-coupled silicon single-electron pumps
本研究在硅中制作了两个串联耦合的可调势垒单电子泵，通过注入热单电子使其与冷单电子发生库仑碰撞，观察并验证了由充电效应引起的电子弹出和过剩电流现象，为硅中飞行单电子的量子操控迈出重要一步。
2023-03-30 cond-mat.mes-hall
Resonant optical pumping of a Mn spin in a strain free quantum dot
我们报道了II-VI族半导体无应变量子点中单个Mn原子的自旋性质。通过在CdTe衬底上晶格匹配的薄量子阱中的宽度起伏形成无应变Mn掺杂CdTe量子点。这些量子点允许在受控的应变环境中光学探测和解决锰原子的任何自旋状态。应变诱导的磁各向异性的不存在防止了Mn自旋在零磁场下的光泵浦。因此，在激子-Mn络合物的共振光激发下获得大的光致发光。在弱磁场作用下，Mn原子的电子自旋和核自旋的耦合被恢复为有效的光泵浦。观察到的磁场下的共振光致发光强度的减少很好地描述了一个模型，包括超精细耦合和剩余的晶体场分裂的Mn原子。最后，我们发现共振光致发光的二阶关联函数在短延迟下呈现大的光子聚束，这是Mn原子的电子和核自旋耦合动力学的一个探针。
2013-11-29 cond-mat.mes-hall
An Adiabatic Quantum Electron Pump
本文报道了一种量子抽运机制，它响应于开放量子点中限制势的周期性形变而产生直流电流或电压。在零电流偏置下产生的电压在两个使电势变形的交流电压之间的相位差中是正弦的，并且随着外部参数（例如磁场）的微小变化而在幅度和方向上显示出随机波动。泵送响应的幅度随着变形的频率线性增加。还研究了抽运对变形强度、温度和时间反演对称性破缺的影响。
1999-04-16 cond-mat.mes-hall
Pipeline model of a Fermi-sea electron pump
使用带偏移的两个引线之间的电子泵驱动的本地振荡电压示出，以增加泵电流显着。电子传输的结构表明存在占主导地位的非弹性通道，我们称之为管道。这允许制定一个简单的模型，给出了一个物理帐户的数值结果为一个现实的设备。光谱分析表明，泵电流进行的散射状态的初始能量在费米海深处，而不是在其表面，从而呈现的效果对温度不敏感。我们表明，这是兼容的费米面附近的电流流动的引线。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall
Tunneling Recombination in Optically Pumped Graphene with Electron-Hole Puddles
我们评估了与电子-空穴水坑之间的带间隧道相关的光泵石墨烯中电子和空穴的复合，并计算了复合速率和时间。结果表明，这种机制可以在很宽的泵浦强度范围内占主导地位。结果表明，隧穿复合速率和时间是电子和空穴的准费米能级以及光抽运强度的非单调函数。这可能导致滞后现象。
2011-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electronic pumping of heat without charge transfer
提出了在没有净电荷转移的情况下电子介导的热泵送机制。它可以在耦合到外部电势的电荷中性电子系统（例如石墨烯）中实现。在这种泵送循环中的热量流动不会伴随着沿系统的电压积累，这提供了优于传统热电冷却设置的优点。研究了弱无序流体动力学区的热泵效率和热通量大小。在一个原始系统中，即使对于一个无穷小的泵势，热通量仍然是有限的。特别地，对于以速度$c$移动的行波形式的势，泵送是完美的;电子液体的全部热含量以速度$c$平流。对于一般的泵浦循环，热通量由循环几何形状和无序强度决定。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Interband coherence induced correction to Thouless pumping: possible observation in cold-atom systems
在无介质泵浦中，一维绝缘体中绝热循环的电荷输运被拓扑量子化。然而，对于非平衡初态，带间相干将导致一个以前未知的贡献无功泵浦。虽然本质上不是几何的，但这种贡献与泵送协议的时间尺度无关。在这项工作中，我们在一个已经可用的冷原子装置中对我们以前的发现[Phys. Rev. B 91，085420（2015）]进行了详细的分析。我们表明，初始状态与带间相干性可以通过淬火系统的哈密顿量。绝热泵浦后淬火系统，然后检查理论和数值计算，其中的带间相干性被证明发挥了重要作用，因此可以观察到实验。通过选择具有不同开启速度的绝热协议，我们还表明，带间相干性对绝热泵浦的贡献是可以调节的。进一步提出，带间相干引起的无色散泵浦校正可能有助于捕获拓扑相变点。我们所有的结果都有直接的实验意义。
2020-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Transient Dynamics in Molecular Junctions: Coherent Bichromophoric Molecular Electron Pumps
考虑了利用单分子结作为电子泵进行能量转换和储存的可能性。有人认为，这些系统的小尺寸，使利用独特的分子内的量子相干性，以泵送电子之间的两个引线，并克服弛豫过程，往往会抑制泵浦效率。特别是，我们证明了一个选择性的瞬态激发的一个发色团在一个双发色团的供体-桥-受体分子结模型产生的电流，转移电荷（电子和空穴）不均匀的两个引线的情况下的偏置电位。提出了在稳态条件下电荷泵送的这种机制的效用。
2010-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hydrodynamic pumping of a quantum Fermi liquid in a semiconductor heterostructure
我们从实验和理论上描述了费米液体中电子-电子相互作用产生的流体动力学泵浦机制。观察到扫过孔径的电子束从该孔径泵浦载流子。实验上，泵浦效应在连接到孔径的引线中感应出电流，或者感应出与从引线提取的载流子相对应的电压信号。不同的几何形状显示的效果，这项工作详细讨论了一个实验几何。理论上，玻尔兹曼方程的解，包括电子-电子碰撞积分，表明注入电子引起的电势在注入电子主流附近的区域变为正。因此，排斥库仑相互作用导致费米液体中的吸引力、泵送力。这里所描述的泵送机制示出的伯努利泵送效应在经典液体中是定性不同的。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pumping properties of the hybrid single-electron transistor in dissipative environment
研究了高欧姆环境下普通金属/超导体混合单电子晶体管的抽运特性。两个3微米长的CrOx微带电阻器，其总电阻R= 80千欧姆，被放置在该混合装置附近。在低MHz范围内观察到泵浦的实质性改善和子隙泄漏的减少。在0.1-1GHz的较高频率下，与参考裸器件相比，由于增强的阻尼和电子加热导致的隧穿减慢对泵浦产生负面影响。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlled Flow of Spin-Entangled Electrons via Adiabatic Quantum Pumping
提出了一种利用绝热量子抽运动态产生和控制自旋纠缠电子流的方法。泵浦周期的功能由定域两体相互作用的周期性时间变化。由于传统的基于一维散射矩阵的绝热量子抽运方法不能应用于此，我们提出了一种广义的绝热量子抽运方法。我们具体计算了量子点的Hubbard模型内的自旋纠缠电子流，并讨论了可能的实现方式，并确定了可用于控制单态流的参数。
2005-06-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Single Electron Pumping Assisted by Majorana Fermions
提出了一种基于马约拉纳费米子拓扑性质的单电子抽运方法。该装置由一个量子点和四个通过收缩结连接的纳米拓扑超导体（TS）组成，附加的涡旋位于TS环中。操作是由在收缩结的栅极电压。利用Bogloliubov-de Gennes方程进行了模拟，成功地证明了开关操作过程中的量子保护。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Towards a quantum representation of the ampere using single electron pumps
电子泵通过对单个电子的受控操作产生宏观电流。尽管在过去的25年里，人们对量子电流标准进行了深入的研究，但事实证明，制造快速准确的量子电子泵是极其困难的。在这里，我们证明了半导体量子点泵的精度可以显着提高通过使用专门设计的栅极驱动波形。我们的泵可以产生高达150 pA的电流，相当于每秒近10亿个电子，实验证明电流精度优于百万分之1.2（ppm），并且基于模型拟合数据的强有力证据表明，真正的精度接近0.01 ppm。这种类型的泵是一个有前途的候选人，进一步发展为实现国际单位制基本单位安培，根据一个固定值的元电荷的安培重新定义。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Three-waveform bidirectional pumping of single electrons with a silicon quantum dot
基于半导体的量子点单电子泵是目前直接实现国际单位制中安培的新兴量子标准的最有希望的候选者。在这里，我们讨论了一个硅量子点单电子泵与射频控制的入射和出射势垒以及点的潜力。我们表明，我们的驱动协议导致强大的双向泵浦：一个可以方便地通过改变一个驱动波形相对于其他的相移反转的量化电流的方向。我们还研究了由于引入了三个控制电压，与两个波形驱动相比，电流量化的鲁棒性的改善。我们预计，这种泵浦技术可能会在未来用于执行错误计数实验，通过泵入和泵出的电荷传感器监测的水库岛的电子。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
High frequency limit for single-electron pumping operations
在这封信中，我们研究了单电子器件的瞬态电子转移现象与交变外部栅极电压。我们得到了一个高的频率限制泵浦电子一次在单电子器件。此外，我们发现，在一般情况下，电流是不成正比的外部信号的频率在单电子器件中，由于强的量子相干性隧穿效应。
2010-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Electron subband degeneracy heat pump for cryogenic cooling
本文提出了一种利用半导体异质结电子子带简并性进行连续固态低温冷却的非常规方法。静电热泵的建模，它采用子带的“膨胀”和“压缩”，以达到亚稀释制冷温度与电子-声子相互作用的基本限制。以超宽GaAs量子阱为例，估算单位体积的制冷功率达到$4.5\ \rm mW/cm^3$，热端温度为$300\ \rm mK$，适用于量子计算机或红外探测器等应用。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Laughlin's topological charge pump in an atomic Hall cylinder
发生在二维电子气体中的量子霍尔效应首先由劳克林解释，他设想了一个思想实验，为我们理解拓扑量子物质奠定了基础。他的提议是基于一个由轴向磁场周期性驱动的量子霍尔圆柱体，导致电子的量子化运动。我们实现了这一里程碑式的实验与超冷气体的镝原子，被编码在电子自旋和轴向场的激光诱导的自旋轨道耦合的相位控制的循环尺寸。我们的实验提供了量子霍尔绝缘体的非平凡拓扑结构的直接表现，并可以推广到强关联拓扑系统。
2021-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Forster mechanism of electron-driven proton pump
我们研究了一个简单的模型，质子泵通过内膜的线粒体在活细胞。我们证明了抽运过程可以用凝聚态物理的方法来描述。在这个模型的框架下，我们表明，由于电子-质子库仑相互作用的共振Förster型能量交换可以提供一个单向流动的质子对电化学质子梯度，从而实现质子泵。考虑到环境中的静电力和噪声，这种效应对温度以及电子和质子电压的依赖性。我们发现，质子泵的工作效率最高的范围内的温度和跨膜电化学电位对应的参数的活细胞。
2007-11-08 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph q-bio.SC
The temperature dependence of quantum spin pumping generated using electron spin resonance with three-magnon splittings
在Schwinger-Keldysh形式的基础上，我们详细研究了电子自旋共振量子自旋抽运的温度依赖性。阐明了三磁振子分裂激发磁振子的非零模，并描述了量子自旋抽运的温度依赖性。我们的理论结果与Czeschka等人的实验定性地一致，即混合电导受温度的影响很小[F。D. Czeschka等人，物理学评论快报，107，046601（2011）]。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
