A mesoscopic Rydberg impurity in an atomic quantum gas
具有大结合能的巨杂质激发态是探索在少体和多体量子系统中远离平衡动力学的新机制以及原位观测相关性的强有力的探针。受最近超冷原子系综中里德伯激发光谱研究进展的启发，我们发展了一种新的理论方法来描述量子玻色气体中里德伯激发的多尺度动力学。我们发现，从几个到多体动力学的交叉体现在一个戏剧性的变化，从解决分子线的光谱分布广泛的高斯分布代表一个超极化态，其中许多原子绑定到里德伯杂质。我们讨论了这种交叉的温度和密度依赖的光谱签名。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Fermi-edge transmission resonance in graphene driven by a single Coulomb impurity
导电电子的费米海和非绝热吸引杂质势之间的相互作用可以导致电荷通过杂质的隧穿概率的幂律发散。由此产生的效应，被称为费米边缘奇点（FES），构成了量子固态物理中最基本的多体现象之一。在这里，我们报告的第一个观察FES的狄拉克费米子在石墨烯驱动的孤立的库仑杂质的导电通道。在六方氮化硼衬底上的高迁移率石墨烯器件中，FES表现为电导的突然变化，在共振时具有大幅度的$\approx e^{2}/h$，表明具有波动电荷占有的局部库仑杂质的总多体屏蔽。此外，我们利用石墨烯对单个库仑杂质的极端敏感性，并展示了一种新的缺陷光谱工具来研究量子霍尔制度中石墨烯中的强相关相。
2014-06-15 cond-mat.mes-hall
Quantum phase diagram of a spin-1/2 antiferromagnetic chain with magnetic impurity
给出了含有磁性杂质和一个变链的自旋半反铁磁链的重整化群流图。在这个双参数（竞争相互作用）模型中，可以找到具有许多有趣的不动点的复杂相图。在弱耦合阶段没有中间稳定不动点的证据。它可能出现在强耦合阶段。根据耦合的强度，相位对应于居里定律行为的解耦自旋或双通道近藤问题中的几何发散杂质磁化率。
2008-09-01 cond-mat.mes-hall
Spin interactions in a quantum dot containing a magnetic impurity
采用考虑重空穴-轻空穴耦合效应的多带近似，研究了外磁场中含单一磁性杂质的CdTe量子点中电子和空穴的态.电子-空穴自旋相互作用以及电子、空穴和磁性杂质之间的s、p-d相互作用也包括在内。激子能级和光学跃迁的精确对角化方案进行了评估。本文提出了一种新的机制来操纵量子点中的杂质自旋，它允许我们选择性地驱动磁性原子的自旋到它的六种可能的取向中的每一种。
2010-07-22 cond-mat.mes-hall
Manipulation of a single magnetic atom using polarized single electron transport in a double quantum dot
我们从理论上考虑了极化电子隧穿双量子点系统驱动的磁性杂质自旋。系统中的自旋阻塞效应和自旋守恒使磁性杂质与每个转移电子充分相互作用，从而使单个收集的电子携带着磁性杂质自旋变化的信息。该方案实现了单电子对磁原子的全电子操纵，对信息处理系统中可扩展逻辑门的实现具有重要意义。
2015-09-22 cond-mat.mes-hall
The poor man's Majorana tetron
Lund University（隆德大学）；University of Bucharest（布加勒斯特大学）；Copenhagen University（哥本哈根大学）
该研究提出了一种由四个量子点和超导岛构成的穷人马约拉纳四极子，通过调控参数可实现拓扑Kondo效应，为观察马约拉纳模式的非局域性提供新途径。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Local quantum critical behavior in magnetic Kondo impurity models with partially screened moment
在强耦合极限下，导出了自旋1欠屏蔽Kondo杂质模型的有效共振能级模型。局域量子临界行为是由部分屏蔽磁矩的束缚态的形成引起的，显示出剩余的$Z_2$对称性，导致杂质光谱函数中费米能级处的$δ$共振。因此，对数奇异性出现在杂质动态自旋磁化率的实部作为$\max (ω, T)$的函数，其中$ω$作为频率，$T$温度。一个小的磁场打破了这种$Z_2$对称性并抑制了奇点。我们还讨论了这种量子临界行为在自旋为1/2的双Kondo杂质模型和单量子点系统中的可能表现。
2005-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality of Energy-Space Entanglement in Quantum Impurity Models
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学北京量子器件重点实验室）
该研究证实量子杂质模型的能量空间纠缠具有普适性，揭示其与一维拓扑能带理论的关联，还通过两轨道安德森模型的相变验证了费米液体与非费米液体区的纠缠行为规律。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dephasing of Aharonov-Bohm oscillations in a mesoscopic ring with a magnetic impurity
我们提出了一个详细的分析Aharonov-Bohm干涉振荡表现出通过传输的电子在介观环与磁性杂质原子插入在其臂之一。电子通过交换相互作用与杂质相互作用，导致交换自旋翻转散射。自旋翻转和自旋非翻转通道中的传输显式计算。我们表明，自旋翻转器作为一个移相器，尽管没有任何非弹性散射。的自旋电导（相关的自旋极化的传输系数）是不对称的磁通反转，而不是两个探针电导下磁通反转是对称的。
2000-07-26 cond-mat.mes-hall
Resonant reflection of interacting electrons from an impurity in a quantum wire: interplay of Zeeman and spin-orbit effects
考虑了具有两个分离的塞曼子带的单通道量子线，其中存在弱的自旋轨道耦合。从上子带分裂的杂质能级与下子带的连续谱简并。我们发现，当费米能级位于杂质能级附近时，输运被完全阻断。这是共振反射效应的表现，可以看作是左移电子和右移电子之间通过杂质能级的共振隧穿。我们将电子-电子的相互作用，并研究其对共振反射轮廓的形状的影响。该轮廓变成双峰结构，其中一个峰由共振反射本身引起，而另一个峰的起源是来自杂质周围的电子密度的弗里德尔振荡的反射。
2018-04-26 cond-mat.mes-hall
Quantum Entanglement in the Two Impurity Kondo Model
为了量化两个杂质近藤系统中的量子纠缠，我们计算了系统的纠缠度、负纠缠度和冯诺伊曼熵.两个近藤杂质的纠缠被证明是由两个竞争的多体效应，近藤效应和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用，$I$。由于基态的自旋-转动不变性，杂质之间的自旋-自旋关联唯一地决定了共存性和负性。发现杂质自旋之间存在一个临界的最小反铁磁关联，这是两个杂质自旋纠缠所必需的。讨论了双杂质Kondo问题的临界值与不稳定不动点的关系。具体地说，在固定点处，杂质自旋之间没有纠缠。只有当RKKY相互作用交换能$I$至少比近藤温度$T_K$大几倍时，才会产生纠缠（量子信息处理（QIP）是可能的）。根据杂质自旋-自旋关联给出了准等离子体的定量判据。
2005-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Kondo impurity between superconducting and metallic reservoir: the flow equation approach
研究表明，嵌入金属基质中的关联量子杂质可以通过有效的反铁磁耦合形成具有巡游电子的多体近藤态。这种效应在光谱上表现为在特征温度T_K以下费米能级出现一个窄的Abrikosov-Suhl峰。最近的实验使用纳米异质结，其中相关的量子杂质（点）耦合到超导水库揭示了近藤型相关性是相当弱的，因为：i）超导体的单粒子态在费米能级附近耗尽，ii）点上配对（邻近效应）与自旋有序竞争。在安德森杂质的情况下，我们在这里研究的影响，这种诱导点配对的交换相互作用，采用连续的幺正变换，这超出了微扰框架。我们的分析和数值计算结果表明，电子配对的有效反铁磁耦合，从而抑制近藤温度与实验观察的强烈不利影响。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling exponents sensitive to impurity scattering in quantum wires
我们表明，标度指数隧穿到量子线中的“库仑Tonks气体”制度的不可穿透的，但在其他方面自由，电子的杂质散射线的影响。因此，隧穿到这种导线中的指数取决于通过导线的电导。这种惊人的效应源于多体散射共振，让人想起近藤效应。预测的异常标度是稳定的，对弱扰动的理想Tonks气体极限在足够高的能量，类似于量子临界点的现象。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity with a resonance in the vicinity of the Fermi energy
我们研究了一种杂质，其共振能级的能量与周围费米气体的费米能量一致。杂质引起费米面上费米子散射相移的快速变化，引入了一个新的特征长度尺度。我们调查的表现形式，这个长度尺度的自能的杂质和密度的浴。我们的计算揭示了费米气体的密度的模型无关的变形，这是由共振的宽度。为了提供一个更广泛的图片，我们调查的密度在淬火动力学的时间演化，并研究在有限温度下的系统的行为。最后，我们简要讨论了我们的研究结果的费米极化子问题的影响。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Manipulating quantum impurity spins via dynamical modes of nanomagnets
量子杂质（QI）自旋通过利用高达室温的量子相干性提供有前途的信息处理和传感应用。由于设计局部相干驱动器和提高对此类应用的各种信号的灵敏度的要求，将QI自旋与物质激发耦合的混合系统的研究最近引起了极大的兴趣。我们提出并从理论上研究了一个混合系统，耦合自旋-1 QI与纳米磁体的动力学激发，这是由经典自旋电子学中发现的机制控制。我们表明，在这样的系统中的QI自旋退相干，由于耦合到纳米磁体的热激发模式，可以设计在很宽的范围内，通过利用纳米磁体的模式椭圆率和手性性质的QI自旋和纳米磁体之间的耦合控制。另一方面，当通过电压感应扭矩电激活时，我们证明了QI自旋可以在室温下通过利用纳米磁体的固有非线性进动模式以大品质因数相干地驱动。我们的研究结果为实现独特的量子自旋电子学功能提供了理论指导，例如QI自旋的局部相干驱动到环境条件，以及纳米磁体增强的基于QI的混合传感器的设计。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-band optical transitions in two-dimensional Dirac materials under strain-induced synthetic magnetic field
我们发展了库仑杂质掺杂的二维过渡金属二硫属化物单分子膜的光学跃迁理论，并研究了在由机械应变产生的合成谷选择性磁场的影响下，从自旋分辨价带到（库仑）施主和受主杂质的跃迁。结果表明，系统的光学性质取决于合成磁场的强度，揭示了一种实验工具，可用于谷磁光电子学中二维材料的性质调控。
2021-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic transport through a double-quantum-dot Aharonov-Bohm interference device with impurities
在考虑杂质与量子点耦合的情况下，对双量子点Aharonov-Bohm（AB）干涉仪中杂质相关的电子输运进行了理论研究.当研究线性电导谱\emph{vs}的杂质水平，我们表明，杂质的影响电子输运在一个非平凡的方式，因为它们抑制或增强电子隧穿。在没有磁通量的情况下，引入单能级杂质导致电导谱中出现Fano线型，Fano反共振的位置由杂质-QD耦合和与费米能级分离的QD能级决定，而当引入相位因子为$ϕ=π$的磁通量时，电导曲线中出现杂质驱动的Breit-Wigner线型.此外，非局域杂质改变电导周期，改变\emph{vs}的磁通量。多能级杂质确实使电子输运复杂化，但是对于两个相同的局部杂质以均匀耦合耦合到相应的量子点或非局部杂质均匀耦合到两个量子点的情况，反共振仅与杂质能级相关。在二级近似下考虑多体效应时，我们还发现了库仑相互作用对电子输运的重要影响。
2009-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Time dependent impurity in ultracold fermions: orthogonality catastrophe and beyond
最近的实验实现强烈不平衡的超冷原子的混合物开辟了新的可能性，研究杂质动力学在受控设置。我们讨论了如何利用原子物理学的技术来探索安德森正交性突变（OC）的新机制和表现形式，这在固态系统中是无法访问的。我们考虑了一个被强光晶格势局域化的杂质原子系统，该系统浸没在一个巡游费米原子的海洋中。用杂质原子进行的拉姆齐干涉实验在时域中探测OC，而射频（RF）光谱在频域中探测OC。此类系统中的OC是普适的，并且由巡游费米子的杂质散射长度和费米波矢决定。我们计算了普适的Ramsey响应和RF吸收谱。除了标准的幂律贡献，这对应于费米表面附近的多个粒子-空穴对的激发，我们确定了一个新的贡献OC来自激发一个额外的粒子从底部的巡回带。这导致了RF吸收谱中的非解析特征，其在么正性处演化为具有普适指数1/4的真正幂律奇异性。此外，我们还讨论了OC在自旋回波实验中的表现，以及杂质态突然猝灭后费米气体的能量计数统计。最后，巡回费米子具有两个或更多个超精细态的系统为研究非平衡杂质物理提供了更丰富的平台，允许人们探索非平衡OC并模拟通过纳米结构的量子输运。这提供了冷原子系统和介观量子输运之间的有用联系。
2012-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Enhanced high-order harmonics through periodicity breaks: from backscattering to impurity states
离域电子的背散射最近已经被建立[Phys. Rev. A 105，L041101（2022）]作为增强具有破缺平移对称性的周期性系统中的高次谐波产生（HHG）的机制。在这里，我们研究了原子链中的可变空间间隙的这种效应。通过数值模拟多电子动力学，我们发现增强的HHG并确定其起源于两种机制，这取决于间隙的大小，无论是反向散射还是从杂质态增强隧穿。由于有间隙的原子链在统一的环境中表现出杂质和空位，因此它提供了在不同情况下周期性断裂如何影响HHG的见解。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Observing the universal screening of a Kondo impurity
本文通过将电荷近藤电路与电荷传感器结合，直接观测了近藤杂质的自旋状态及其普适屏蔽过程，确立了重整化流、磁化降低和标度近藤温度关系，为奇异量子态热力学研究开辟了新途径。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mobile magnetic impurities in a Fermi superfluid: a route to designer molecules
在费米子超流体中的磁性杂质拥有被称为Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态的束缚准粒子态。我们在这里认为，如果杂质是移动的（即，具有有限的质量），杂质和它的束缚YSR准粒子作为一个中间带隙分子一起移动，其具有不寻常的“墨西哥帽”色散，可以通过费米子密度进行调节。我们绘制了杂质色散图，它由一个“原子”分支（杂质由准粒子对修饰）和一个“分子”分支（杂质与准粒子结合）组成。我们讨论了实验实现和检测的midgap芝分子，专注于锂铯混合物，并评论他们提供的前景，实现异国情调的多体状态。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
A Cartesian Quasi-classical Model to Nonequilibrium Quantum Transport: The Anderson Impurity Model
我们将最近提出的用于笛卡尔坐标中的第二量子化多电子哈密顿量的准经典方法[J. Chem. Phys. 137，154107（2012）]应用于相关非平衡量子输运。该方法提供了准确的结果，谐振水平模型的温度，偏置和栅极电压的范围很广，纠正我们最近提出的映射使用动作角变量的缺陷。当电子-电子相互作用被包括在内时，需要更高阶的方案来映射双电子积分，从而导致Anderson杂质模型的半定量结果。特别是，我们表明，目前的映射是能够捕捉定性的库仑阻塞效果。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Anatomy of quantum critical wave functions in dissipative impurity problems
量子相变反映了多体基态的奇异变化，然而，计算和分析大尺度临界波函数是一个巨大的挑战。相干态展开（CSE）提供了对亚欧姆自旋玻色子模型的新的物理见解，它用经典位移组态的线性组合表示波函数。我们发现，在没有自发对称性破缺的情况下，低能位移的分布呈现出突现对称性，同时在量子临界点附近经历了序参量的强烈涨落.量子临界性在临界低能模式中提供了两个强指纹：平均位移的代数衰减和恒定的普适平均压缩振幅。这些观测结果得到了广泛的变分矩阵乘积态（VMPS）模拟和场论论证的证实，为量子杂质模型中临界多体态的微观研究提供了宝贵的线索。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
