Robustness of optimal transport in disordered interacting many-body networks
分析了由嵌入高斯随机矩阵系综(EGE)构成的无序相互作用多体系统中量子输运在各种扰动下的鲁棒性。如果引入中心对称性(csEGE),可以大大提高输运效率.当用普通EGE扰动csEGE时,在最优情况下的传输效率显著降低,而在次优情况下,变化不太明显。当宇称和中心对称性被块扰动破坏时,观察到同样的行为。分析了环境耦合的影响,在一定的耦合强度下可以观察到最佳的传输,而太弱和太强的耦合都会降低传输。考虑到退相干的影响,在EGE的传输效率接近其最大值在一个有限的非零退相干强度(环境辅助传输)。在csEGE的效率单调衰减的退相干,但总是大于在EGE。
2018-08-11 quant-ph
Transport efficiency in topologically disordered networks with environmentally induced diffusion
我们研究运输的拓扑无序网络受到的环境,诱导经典扩散。动态的现象学描述的框架内最近推出的量子随机行走,允许研究相干传输和纯经典扩散之间的交叉。我们发现,耦合到环境消除了所有的本地化的影响,并迅速导致经典的运输。此外,我们发现,在运输效率的水平上,该系统可以很好地描述它减少到一个两个节点的网络(二聚体)。
2011-08-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological quantum transport and spatial entanglement distribution via disordered bulk channel
研究了如何在一维无序晶格中利用拓扑无相干泵浦实现量子输运,产生纠缠态,实现空间纠缠分布。我们引入在位无序来抑制引起波包色散的高阶共振隧穿效应,实现无色散无泵浦。现场的障碍和带拓扑结构之间的相互作用,使强大的单向运输。我们还演示了如何利用无泵浦辅助的Hong-Ou-Mandel干涉制备空间纠缠的两粒子NOON态。在空间分离的位置之间的分配过程中,量子纠缠可以很好地保持。该系统为拓扑学在量子信息处理中的广泛应用铺平了道路。
2020-02-16 quant-ph
Structure-dynamics relationship in coherent transport through disordered systems
量子输运受到干涉的强烈影响,干涉的相位关系敏感地依赖于散射介质。由于即使是介质几何形状的微小变化也会将相长干涉转变为相消干涉,因此很难确定结构与快速有效传输之间的明确关系。在这里,我们提出了一个复杂的网络分析量子输运通过无序系统阐明之间的关系,输运效率和结构组织。证据提供了不同的几何形状,但类似的高效率的结构类的出现。具体地说,一个结构基序的特点是对网站,不积极参与的动态呈现运输性能鲁棒的扰动。我们的研究结果为高效运输背后的设计原则的系统合理化铺平了道路,这对于技术应用以及解决自然光捕获复合物中的运输鲁棒性至关重要。
2013-07-17 quant-ph
Transport in a disordered tight-binding chain with dephasing
研究了无序紧束缚模型(XX自旋链)在退相作用下的输运性质。专注于在高能量的热力学极限的扩散行为,我们解析推导出的失相和无序强度的电导率的依赖性。作为失相的函数,电导率在最佳失相强度下呈现单一最大值。该最大值的位置与无序强度的缩放对于小无序和大无序是不同的。此外,我们研究周期性的障碍,我们发现一个共振现象,电导率有两个最大值作为一个功能的失相强度。如果无序仅在所有位点的随机分数处为非零,则电导率与所有位点上的无序的情况大致相同,但具有重新缩放的无序强度。
2013-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Localization, topology and quantized transport in disordered Floquet systems
我们研究了在量子驱动的一维模型中,由无序引起的量子化拓扑输运的跃迁。我们表明,虽然瞬时本征态是必要的安德森本地化,周期性的驱动起着根本性的作用,在整个系统的离域Floquet状态,此后允许一个稳定的状态近量子化的电流。值得注意的是,这与一维驱动的安德森绝缘体的Floquet状态中的局部化/离域化转变有关,该转变发生在对应于参数空间中的非平凡循环的周期性驱动中。其结果是,Floquet频谱变得连续的离域阶段,与纯点的瞬时频谱。
2019-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Phase space patterns of quantum transport on ordered and disordered networks
在本文中,我们考虑了有序和无序网络上的量子力学相空间模式。对于每个节点与2m个最近邻节点相连的有序网络,Wigner函数的相空间准概率呈现出多种模式。在长时间限制下,在偶数网络上,我们发现节点和它的对端节点之间存在一个非对称的准概率。这种不对称性取决于网络参数和特定的相空间位置。对于每个边以概率p>0重新连接的无序网络,相空间在初始节点上显示区域局部化。
2008-04-18 quant-ph
Coherent control of light transport in a dense and disordered atomic ensemble
光在密集无序的冷原子系综中的输运,其中原子偶极子的合作本质上改变了它们与辐射模式的耦合,为光-物质接口协议提供了另一种方法。在这里,我们展示了如何协同性和准静态偶极相互作用的影响下的电磁感应透明(EIT)的条件下的光传播过程。我们进行比较分析的自洽方法与从头计算微观计算,并强调原子间的相互作用中的偶极动力学的作用。我们的研究结果表明,在这样一个密集的和强烈的无序系统的EIT为基础的光存储协议保持相对不敏感的配置变化,可以得到基本上更少的原子比通常需要的稀配置。
2015-03-09 quant-ph
Trapped-ion quantum simulation of excitation transport: disordered, noisy, and long-range connected quantum networks
激发的输运支配着物质的基本性质。特别丰富的物理学出现在无序和环境噪声之间的相互作用中,即使在光合生物分子这样的小系统中也是如此。与直觉相反,噪声可以增强相干量子传输,这已经被提出作为在光合复合物中观察到的高传输效率背后的机制。这种效应被称为“环境辅助量子传输”(ENAQT)。在这里,我们提出了一个量子模拟的激发输运在一个开放的量子网络,利用电流捕获离子实验的高度可控性。我们的计划允许控制研究的各种不同方面的激发转移,范围从静态无序和相互作用范围的影响,在马尔可夫和非马尔可夫退相的效果,连续插入的激发的影响。我们的建议讨论了实验误差来源和现实的参数,表明它可以实现在国家的最先进的离子链实验。
2017-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Optimally designed quantum transport across disordered networks
我们建立了一个通用的机制,通过有限的,无序的3D网络的高效量子传输。它依赖于无序与中心对称性和占主导地位的双峰光谱结构的相互作用,并且可以通过仅对粗粒度量进行适当调整来控制。光合捕光复合物作为这种设计原理的潜在生物体现进行了讨论。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph quant-ph
Stationary quantum coherence and transport in disordered networks
我们研究了量子网络中的激发输运,该网络由恒定的非相干光源连续驱动。特别是,我们调查的相干性非相干驱动的网络,采用最近的工具,纠缠理论,使一个严格的解释一致性的网站基础。有了这些工具在手,我们确定在几个网站的激发相干离域是一个重要的先决条件,高效的运输网络驱动的非相干源。这些结果设置为背景下的最新讨论的发生和作用的相干性的光捕获复合物,暴露于自然的非相干太阳光。
2013-05-29 quant-ph
Quantum Transport in Disordered Spin Networks: Emergent Timescales and Competing Pathways
The Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学拉卡赫物理研究所);Inst. of Applied Physics, The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学应用物理研究所);Vector Institute(矢量研究所);Department of Chemistry and Centre for Quantum Information and Quantum Control, University of Toronto(多伦多大学化学系及量子信息与量子控制中心)
研究无序自旋网络中量子输运的时间尺度涌现及竞争路径,揭示几何结构对自旋网络动态的影响,提出实验相关的弛豫时间预测。
2026-05-09 quant-ph
Transport regimes of biphoton-state quantum walks in ordered and disordered arrays of nonlinear waveguides
Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学材料科学与工程研究中心);Escuela de Física, Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学物理学院)
研究非线性波导阵列中双光子态量子行走的传输模式,发现超球面和超扩散两种模式,并探讨无序对超球面模式的影响。
2026-01-15 quant-ph
Quantum transport in non-Markovian dynamically-disordered photonic lattices
我们从理论上证明了受驱动的量子谐振子在非耗散噪声作用下的动力学形式上等价于通过实验可行的动态无序光子网络传播的单粒子动力学。使用这种对应关系,我们发现,噪声辅助能量传输发生在这个网络中,如果噪声是马尔可夫或三角洲相关的,我们可以得到一个解析解的最大量的所有网络的站点之间的传输能量在一个固定的传播距离。在马尔可夫极限之外,我们进一步考虑了两种不同类型的非马尔可夫噪声,并表明对于较大的退相速率值,有可能具有有效的能量传输。
2021-02-18 physics.optics quant-ph
Transport regimes for exciton-polaritons in disordered microcavities
本文研究无序微腔中激子-极化激元的输运机制,通过主方程和玻恩-马尔可夫近似揭示弱无序下弹道输运与强无序下扩散输运的转变,并指出输运参数依赖拉比能量和失谐,理论与实验吻合。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Quantum Mechanical Heat Transport in Disordered Harmonic Chains
利用量子力学朗之万方法研究了一维有序和无序谐振链的热传导机制。在无序链的情况下,我们发现正常热传导的迹象,这意味着有一个有限的温度梯度,但我们不能清楚地确定热阻是否随链长线性增加。此外,我们观察到的特征量子力学功能,如玻色-爱因斯坦统计的占领数的正常模式,冻结的热导率和链内的纠缠对电流的影响。对于有序链,我们恢复了一些经典的结果,如消失的温度梯度和热通量的链的长度无关。
2007-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Anti-Zeno Effect for Quantum Transport in Disordered Systems
我们证明了在一定条件下,无序系统中的重复测量可以诱导量子反Zeno效应,从而增强量子输运。在重复测量下,用简单的模型确实显示了能量传递的增强。反芝诺效应的最佳测量间隔和能量转移的最大效率指定的相关的物理参数。由于环境作为系统上的频繁测量,消相干诱导的能量转移,这是最近讨论的光合复合物,可以解释在反芝诺效应。我们还发现了一个有趣的现象,即局域退相干或重复测量甚至可以促进非局域点之间的纠缠产生。
2010-10-21 physics.bio-ph quant-ph
Efficient quantum transport in disordered interacting many-body networks
研究了$n$费米子在由$k$ -体相互作用连接的$l$单粒子态无序网络中的相干输运。这些网络模型的嵌入式高斯随机矩阵集成(EGE)。当系统中充满$n \sim l-1$和$k\sim n/2$时,电导带宽和系综平均总电流达到最大值。对于情况$k=1$和$k=n$,带宽最小。我们发现,对于所有参数的运输显着增强时,中心对称系综(csEGE)被认为是。在这种情况下,传输显示出许多完美传输的共振。通过谱分解分析透射率,我们发现中心对称性导致了强相关性,增强了分布的极值。这抑制了系统中的相消干涉效应,并因此引起增强整体传输的无反向散射的传输谐振。对于$n=l-1$,csEGE的总电流分布具有非常大的主峰,接近观察到的最高电流。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent quantum transport in disordered systems: A unified polaron treatment of hopping and band-like transport
利用基于极化子的主方程研究了无序系统中的量子输运。极化子的方法是能够桥接的结果从相干带状输运制度的Redfield方程的非相干跳跃输运在经典制度。扩散系数的非单调依赖性被观察到作为温度和系统声子耦合强度的函数。在带状输运区,扩散系数与系统-声子耦合强度成线性关系,由于安德森局域化,扩散系数在零耦合处为零。在相反的经典跳跃制度,我们正确地恢复动力学描述的费米黄金法则(FGR),并建立的扩散系数的缩放取决于声子浴弛豫时间。在跳跃和带状运输制度,它表明,在低温下的零点波动的浴导致非零的运输速率,因此有限的扩散常数。红荧烯和其他有机半导体材料的应用显示出良好的协议与实验迁移率数据。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Coherent transient exciton transport in disordered polaritonic wires
本文研究无序极化激元导线中的相干瞬态激子输运,提出有效激子群速度概念,揭示无序强度与色散关系对波包扩展速度的调控规律,为优化超快激子能量输运和设计新型极化激元平台提供指导。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph