Cavity magnomechanics with surface acoustic waves
磁振子即自旋波是铁磁体中的集体自旋激发,通过与其他激发的耦合控制磁振子是未来混合自旋电子器件的关键技术。虽然强耦合已被证明与微波光子结构,允许高密度集成和最小化的电磁串扰的替代方法是必需的。在这里,我们报告了一个平面腔磁力系统,其中的表面声波腔提高空间和频谱功率密度,从而实现在室温下的磁振子-声子耦合。自旋波共振的激发涉及到显著的声功率吸收,而集体自旋运动则对腔动力学施加反作用力。腔频率和质量因子被反作用效应显著地改变,并且由此产生的协同比超过1,这表明磁振子和声子之间的相干相互作用。芯片级磁力系统的演示为开发用于经典和量子应用的新型自旋声学技术铺平了道路。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nonreciprocal entanglement in cavity magnomechanics exploiting chiral cavity-magnon coupling
提出利用手性腔-磁振子耦合在腔磁力学系统中产生鲁棒的非互易两体与三体纠缠,并用于微波到固态磁振子的信道复用量子隐形传态。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity magnomechanical coupling with coupled magnon modes in a synthetic antiferromagnet
本文理论上研究了三层合成反铁磁体中的声子-磁子耦合,发现磁化角反平行或正交时声学或光学磁子模式主导与腔声子的耦合,并预测了实验可检测的声子频移与线宽展宽,为实现强耦合及设计新控制协议提供了理论指导。
2023-10-24 cond-mat.mes-hall
Entangling the vibrational modes of two massive ferromagnetic spheres using cavity magnomechanics
提出了一个在双腔磁力系统中纠缠两个大质量铁磁球振动声子模的方案。在每个腔中,微波腔模通过磁偶极子相互作用耦合到磁振子模(自旋波),并且后者进一步通过非线性磁致伸缩相互作用耦合到铁磁球的变形声子模。我们证明了通过直接用红失谐微波场驱动磁振子模来激活磁力学反斯托克斯过程,可以实现腔-磁振子-声子状态交换相互作用。因此,如果这两个腔进一步由双模压缩真空场驱动,则驱动场的量子关联依次转移到两个磁振子模和随后的两个声子模,即,两个铁磁球体远程纠缠。我们的工作表明,腔磁力学系统允许在更大规模的量子纠缠态比目前可能的其他计划。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Magnon-microwave backaction noise evasion in cavity magnomechanics
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);University of Alberta(阿尔伯塔大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
本文提出一种双音调驱动腔磁力系统实现反作用规避测量的方案,通过平衡振幅和频率间隔,在低驱动下超越标准量子极限,适用于多模系统。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
On-chip magnon polaron generation in mode-matched cavity magnomechanics
针对传统磁振子-声子耦合器件空间模式重叠小的问题,本文提出模式匹配的片上磁力机械系统,通过薄压电薄膜与数微米厚磁性层的结构增强耦合,成功产生具有明显避免交叉光谱的磁振子极化激元。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall
Ground-state cooling of a massive mechanical oscillator by feedback in cavity magnomechanics
将大质量力学振子的运动冷却到它的量子基态对于观察力学系统中的宏观量子效应起着至关重要的作用。在这里,我们提出了一个基于测量的反馈冷却协议,在腔磁力学,是能够冷却到其基态的宏观铁磁体的机械振动模式。机械模式通过色散磁致伸缩相互作用耦合到磁振子模式,并且后者进一步通过磁偶极子相互作用耦合到微波腔模式。通过测量微波腔输出场的幅度并将与输出场的幅度波动成比例的力施加到机械振荡器上来引入反馈回路。我们表明,通过适当地设计反馈增益,机械阻尼率可以显着提高,而机械频率不受影响。因此,振动模式可以在低温下在未分辨边带区域中冷却到其量子基态。该协议是专为使用铁磁材料,具有强磁致伸缩以及大的磁振子耗散腔磁力系统。
2022-12-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Cavity magnomechanics: from classical to quantum
本文综述了腔磁力学领域的实验与理论进展,介绍了磁力耦合基础理论、代表性经典现象及其在制备量子态和量子协议方面的潜力。
2024-03-16 cond-mat.mes-hall nlin.AO physics.app-ph
Squeezed states of magnons and phonons in cavity magnomechanics
我们讨论了如何在腔场磁力系统中产生磁振子和声子的量子压缩态。磁振子由宏观亚铁磁体中大量自旋的集体运动体现,并分别通过磁偶极相互作用和磁致伸缩相互作用耦合到腔微波光子和声子(亚铁磁体的振动模式)。该腔由磁通驱动的约瑟夫森参量放大器产生的弱压缩真空场驱动,这是获得磁振子和声子压缩态的必要条件。我们发现,通过腔-磁振子分束器相互作用,可以制备处于压缩态的磁振子,并且通过用强红失谐微波场进一步驱动磁振子模,声子被压缩。我们显示最佳的参数制度获得大压缩的磁振子和声子,这是对温度的鲁棒性,可以实现与实验可达的参数。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Stationary optomagnonic entanglement and magnon-to-optics quantum state transfer via opto-magnomechanics
我们展示了如何在光磁力学结构中制备一个磁振子和光子之间的稳态纠缠态,其中机械振动模式通过色散磁致伸缩相互作用耦合到亚铁磁体中的磁振子模式,并通过辐射压力耦合到光学腔。我们发现,通过适当地驱动磁振子模和腔同时激活磁力学Stokes散射和光力学反Stokes散射,可以产生一个稳定的光磁纠缠态.我们进一步表明,通过激活磁力学状态交换相互作用,并随后发送一个弱的红色失谐光脉冲驱动腔,磁振子状态可以读出的脉冲通过机械转换的腔输出场。在这种新颖的光-磁力配置中,所展示的纠缠和状态读出协议使我们能够光学控制、制备和读出固体中集体自旋激发的量子态,并为量子磁效应、宏观量子态和磁量子信息处理的研究提供了有希望的机会。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Mode-sensitive magnetoelastic coupling in phononic-crystal magnomechanics
数值研究了声子晶体腔中声驱动的自旋波共振。所设计的腔体能够在波长尺度的点缺陷结构中限制千兆赫振动,并维持各种谐振模式。在模式中的不均匀应变分布修改磁致伸缩耦合和自旋波激发敏感的外部场取向。特别地,在具有近对称图案的腔中的类抛物面模式示出了亚波长尺度模式体积,并且可以提供与场角变化无关的通用声学激励方案。因此,声子晶体平台提供了一种替代的方法来声学控制自旋波动力学与超小和非均匀模式结构,这将是一个关键技术,集成和操作大规模的磁力电路。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Multimode phonon-mediated enhancement of entanglement and competing synchronization in cavity magnomechanics
Abdelmalek Essaadi University(阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学);Nantong University(南通大学);University of Yaounde I(雅温得第一大学);Akal University(阿克大学)
本文提出多模声子介导机制,利用多振动模式作为平行散射通道耦合腔-磁振子极化激元,实现稳态纠缠增强,且极化激元模式量子同步与纠缠源于相同散射过程,为混合磁力学平台操控量子关联提供新途径。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light Drag in a Cavity Magnomechanics
本文首次在磁力力学系统中提出光拖曳效应,揭示非线性偶极与磁致伸缩相互作用对折射率谱的影响,并展示通过调节失谐实现光传播在超光速与亚光速之间切换,为微观尺度新型器件设计提供新思路。
2025-03-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Entangling ferrimagnetic magnons with an atomic ensemble via opto-magnomechanics
本文提出在YIG晶体中利用光磁力学构型,通过光力与磁力冷却及参量下转换的协同作用,实现原子系综与磁振子的稳态宏观纠缠,并进一步展示原子、磁振子和声子的真正三体纠缠。
2023-06-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Magnomechanics in suspended magnetic beams
本文提出悬浮磁梁中的磁机械耦合方案,利用静态形变增强磁模式与机械模式相互作用,并阐明其在振动磁动检测和微波信号放大中的应用。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phononic-crystal cavity magnomechanics
本文提出利用声子晶体微腔和波导中的声波来控制磁动力学,实现局域铁磁磁振子的声学泵浦和声子腔共振的动态模式相关调制,为经典与量子信息处理提供新架构。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broadband Magnomechanics Enabled by Magnon-Spoof Plasmon Hybridization
本研究利用基于赝表面等离极化激元的慢波混合磁子学构型,在YIG薄膜上实现了超过7 GHz的宽带相干磁子-声子相互作用,并发现短波长磁子与高次体声学共振耦合的新尺寸效应,为新型磁力学器件铺路。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall
Microwave-optics Entanglement via Cavity Optomagnomechanics
本研究提出腔光磁力学系统中制备微波-光学稳态纠缠的新机制,利用磁机械参量下转换及两类相互作用分发纠缠,所得纠缠抗热噪声,可用于混合量子网络与量子信息处理。
2023-09-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Noiseless scattering states in a chaotic cavity
研究了由两个$N$模点接触耦合到电子库的混沌腔中的散粒噪声(李雅普诺夫指数$λ$,能级间距$δ$,线性维数$L$),作为从随机量子输运到确定性经典输运交叉的度量.通过形成{ \em完全}透射或反射散射态,我们明确构建的过渡进行。完全传输状态对平均电流$\bar{I}$有贡献,但对散粒噪声功率$S$没有贡献。我们发现,这些无噪声传输信道不存在$N\alt\sqrt{k_{F}L}$,我们期望的随机矩阵结果$S/2e\bar{I}=1/4$。对于$N\agt\sqrt{k_{F}L}$,我们预测噪声$\propto (k_{F}L/N^{2})^{Nδ/π\hbarλ}$的抑制。这种噪声的非线性接触依赖性有助于区分量子输运中的弹道混沌散射和随机杂质散射。
2003-07-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Quantum signatures of chaos in a cavity-QED-based stimulated Raman adiabatic passage
非线性受激拉曼绝热过程(STIRAP)是一个动态探索混沌和非混沌相的有趣物理过程。在最近的论文Phys.Rev.Res.2,042004(R)(2020)中,这种现象在腔QED平台中实现。在那里,混沌的出现及其对STIRAP效率的影响主要表现在半经典极限。在本文中,我处理的问题,在一个完全量子多体框架。为了提取经典混沌系统的量子特征,我们证明了一个超时间有序相关器(OTOC)可以精确地捕获系统的混沌/非混沌特征。OTOC的预测结果与经典的李雅普诺夫指数(LE)量化的混沌相匹配。此外,它表明,对应于半经典的后续状态的量子路线遇到的单粒子纯度下降的混沌相内,描绘了混沌的后果。通过混沌相的动力学与多体量子态的扩展和参与的绝热本征态的数目的不可逆增加相关联。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Phase-mediated magnon chaos-order transition in cavity optomagnonics
磁振子作为一种量子化的自旋波,在磁振子自旋电子学、微波光子学和腔量子电动力学等物理学领域引起了广泛的关注。本文从理论上探讨了腔光磁学中的磁振子混沌-序跃迁,这在这一新兴领域中仍有很大的空白。研究发现,通过调节微波驱动功率,磁振子的演化经历了从有序到倍周期分岔的转变,最终进入混沌。与一般的混沌不同,本文提出的磁振子混沌序转变是相介导的。这些结果不仅具有重要的科学意义,而且有助于理解光磁系统中的非线性现象和混沌现象,并可能在基于混沌的保密通信中得到应用。
2018-12-25 cond-mat.mes-hall
Decay of semiclassical massless Dirac fermions from integrable and chaotic cavities
传统的电磁波微激光需要(1)高$Q$腔和(2)定向发射的机制。以前的理论和实验工作表明,这两个要求可以满足变形的电介质腔,产生混沌射线动力学。在石墨烯或其光子对应物中的无质量狄拉克旋量波是否可能表现出类似的行为?直觉上,由于没有相关的无质量自旋1/2粒子的后向散射和克莱因隧穿,将波长时间限制在腔中似乎是不可行的。使腔变形以产生经典混沌将使限制更加困难。研究了自旋1/2波在标量势垒腔中的衰减,发现存在一个折射率区间,在这个区间中,无质量自旋1/2波的平均寿命可以达到电磁波的平均寿命,对于可积腔和混沌腔。我们还发现与电磁波和无质量自旋1/2粒子的平均逃逸时间与该区间外的指数之间的比值的标度律。标度律的成立与经典动力学的性质无关。所有结果都得到了数值验证。这些发现为狄拉克电子光学的新兴领域提供了新的见解,并在使用二维狄拉克材料开发非常规电子学方面具有潜在的应用价值。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Emergence of chaos and controlled photon transfer in a cavity-QED network
我们开发了一个腔QED网络中的有效的光子传输的最佳协议。这是通过受激拉曼绝热通道(STIRAP)方案执行的,其中时变电容耦合(具有精心选择的扫描速率)起着关键作用。我们在半经典极限有效的情况下工作,研究了光-物质耦合引起的动力学混沌。我们表明,这起着至关重要的作用,估计扫描速率的下限,以确保有效的光子传输。我们提出了厄米以及一个开放量子系统扩展的模型。不失一般性,我们研究了三腔和四腔的情况下,我们的结果可以适用于更大的网络。我们的分析对于一般非线性开放量子系统的传输协议的设计也是有意义的。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Rectification of thermal fluctuations in a chaotic cavity heat engine
研究了介观片上热机中热涨落的整流问题。该发动机由一个热混沌腔电容器耦合到一个冷腔,整流多余的噪音,并产生一个定向电流。波动感应的定向电流取决于冷腔的接触到引线的传输的能量不对称性,并且与温差成比例。讨论了热机的最大输出功率及其效率。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall
Cascade approach to current fluctuations in a chaotic cavity
提出了一种计算多通道介观导体中电流高阶累积量的简单半经典方法。为了证明它的效率,我们计算的第三和第四累积量的电流的混沌腔与多通道的导线的任意透明性和比较的结果与整体平均量子力学量。我们还解释了量子力学结果和以前的半经典计算之间的差异。
2002-08-07 cond-mat.mes-hall
Quantum-limited linewidth of a chaotic laser cavity
本文用随机矩阵理论研究了激光腔中光的无序散射对激光腔线宽的影响。由于腔模的非正交性,线宽被Petermann因子K增强到高于Schawlow-Townes值。因子K用非厄米随机矩阵表示,并精确计算了腔通过小孔与外界耦合时的因子K分布。K的平均值被发现依赖于非解析的开口面积,并大大超过最可能的值。
1999-05-18 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Rate of energy absorption for a driven chaotic cavity
研究了d维混沌腔对周期驱动的响应。我们的动机是由较早的研究在原子核中的单体耗散,也由预期的介观应用。为了计算由于约束势随时间变化的变形引起的能量吸收率,我们引入了一个改进的壁面公式。我们的公式考虑到一类特殊的变形在零频率极限下不会引起加热。我们还导出了介观版本的德鲁德公式,并解释说,它可以被视为我们的计算的一个特殊的例子。具体地说,我们考虑了一个由含时均匀磁场诱导的电动势驱动的量子点。
2000-12-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
Distribution of the quantum mechanical time-delay matrix for a chaotic cavity
计算了理想点接触混沌腔体散射的Wigner-Smith时延矩阵$Q=-i\hbar S^{-1} \partial S/\partial ε$和散射矩阵$S$的联合概率分布。本文证明了Wigner关于能量相关散射矩阵$S(ε)$的分布泛函$P[S(ε)]$的酉不变性的一个猜想。根据随机矩阵理论,发现$Q$的本征值$τ_1,...,τ_N$的逆的分布是Laguerre系综.本征值密度$ρ(τ)$的计算使用正交多项式的方法。这个一般理论可以应用于量子点的热电势、磁导和电容。
1998-09-01 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Chaotic Synchronization between Atomic Clocks
我们预测了耦合到重阻尼光腔模的两个原子系综的混沌动力学的同步。原子通过这种模式集体耗散,并非相干地泵浦,以实现腔光子的宏观布居。尽管每个系综的动力学都是混沌的,但它们的运动会彼此重复。在我们的系统中,混沌首先通过准周期性出现,然后是混沌。我们确定的签名同步混沌,混沌和准周期性的实验观察到的功率谱的光发射的腔。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Towards spin turbulence of light: Spontaneous disorder and chaos in cavity-polariton systems
纳米光子学的最新进展带来了具有混沌圆偏振的相干光源;在激光二极管中证明了光学自旋的低维混沌演化。在这里,我们提出了一种机制,使光的时空自旋混沌类似于流体力学中的湍流状态。自旋混沌辐射是由激子极化激元在任意尺寸的平面微腔中的共振光泵浦下发射的,作为限制情况,包括只有三个自由度的点状系统。基本机制起源于自旋对称性破坏和散射成对Bogolyubov激发之间的相互作用。实际上,它为皮秒和微米尺度的光自旋调制开辟了道路。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall
Distribution of the reflection eigenvalues of a weakly absorbing chaotic cavity
弱吸收介质的散射矩阵乘积SS+通过幺正变换与无吸收的时间延迟矩阵相关。从这个关系可以看出,弱吸收混沌腔中SS+的本征值是按照广义Laguerre系综分布的。
1999-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Full counting statistics of a chaotic cavity with asymmetric leads
研究了通过两个不同大小的开口连接到外储层的混沌腔中电荷输运的统计特性,其中开口传输的量子信道数目不等。利用介观输运电路理论中的Keldysh-Green函数方法,导出了一个精确的累积量母函数公式。导出的公式确定电荷传输的全部计数统计,即,电流噪声的概率分布和全阶累积量。研究发现,与其他介观系统相比,对于非对称腔,三阶累积量在高偏压下改变了符号。这种效应归因于相对于前向/后向散射的传输本征值的分布的偏斜度。对于对称腔,我们发现第三累积量接近一个与电压无关的常数,该常数与温度和引线中量子信道的数目成正比。
2005-09-05 cond-mat.mes-hall
Shot Noise by Quantum Scattering in Chaotic Cavities
实验研究了由两个量子点串联形成的混沌腔的散粒噪声。空腔噪声被确定为1/4* 2 e |I|,与理论一致,并且可以很好地与接触处产生的噪声的其他贡献区分开。随后,我们发现,腔噪声降低,如果一个接触是进一步开放,并达到接近零的高度非对称腔。
2000-09-06 cond-mat.mes-hall
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中,他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发,我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而,这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质,我们同时研究了平均场轨迹,庞加莱截面,最大和条件李雅普诺夫指数,和功率谱。使用Floquet分析,我们表明,准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率,实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下,由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别,我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性,直到同步流形变得足够吸引。我们还发现,在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
Charge-Relaxation and Dwell Time in the fluctuating Admittance of a Chaotic Cavity
考虑了一个混沌量子点的导纳,量子点电容耦合到一个栅极,并通过多通道弹道点接触连接到两个电子库。对于弱局域化和普遍电导涨落制度中的点,我们使用随机矩阵理论计算导纳的平均值和方差。我们发现,导纳是由两个时间尺度:经典的导纳依赖于RC时间的量子点,但相关的时间尺度的弱局域化校正和导纳波动是驻留时间。圆形系综的扩展用于散射矩阵的能量依赖性的统计描述。
1996-10-18 cond-mat.mes-hall
Random-Matrix Theory: Distribution of Mesoscopic Supercurrents through a Chaotic Cavity
研究了当无扰能量大于超导能隙时,通过与两个超导体强耦合的混沌量子点的超导电流分布。临界电流P(I_c)的分布函数在大通道数N的限制下为高斯分布。对于N=1,我们提出了一个分析的低温表达这个分布函数,有效的存在和不存在的时间反演对称性。它直接将传输系数的分布与临界电流的分布联系起来。对任意沟道数(N>1)的情况进行了数值分析,并对小临界电流进行了解析分析。
2001-09-27 cond-mat.mes-hall
Bloch theorem dictated wave chaos in microcavity crystals
该研究发现晶体动量与微腔内部动力学的内在耦合,将波混沌理论推广至腔晶格系统,揭示了周期系统中波混沌的嬗变规律,为光动力学控制提供新的研究平台与应用方向。
2023-05-08 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Full counting statistics of Andreev scattering in an asymmetric chaotic cavity
在介观输运电路理论的框架下,研究了相干二端双结中的电荷输运统计。本文给出了任意接触混沌腔格林函数的电路理论矩阵方程的一般解。作为一个例子,我们讨论了温度和电压低于超导能隙时,超导体和正常金属引线之间的开放非对称腔的全计数统计和前三个累积量。第三个累积量显示了一个特征符号的变化作为两个量子点接触,这是有关的Andreev反射本征值分布的属性的不对称性的函数。
2005-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Semiclassical approach to the ac-conductance of chaotic cavities
我们讨论了半经典极限下介观导体中频率相关的量子输运。通过将基于量子力学的半经典直流量子输运理论推广到交流情况,我们得到了混沌导体的平均屏蔽电导和交流弱局域化修正。因此,我们确认各自的随机矩阵的结果,并推广他们占Ehrfest的时间效应。我们考虑的情况下,一个腔连接通过许多导致一个宏观电路,其中包含交流源。除了储存器之外,腔体本身电容耦合到门。通过将隧道势垒之间的空腔和铅,我们得到的结果为任意隧道速率。最后,基于我们的研究结果,我们调查的影响失相的电荷弛豫电阻的介观电容器在线性低频制度。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Spontaneous Emission in Chaotic Cavities
混沌腔中二能级原子的自发发射率由于局域模密度的涨落而从一点到另一点发生强烈的涨落。对于具有理想导电壁和包含N个波道的开口的腔,Γ的分布由P(Γ)\propto Γ^{N/2-1}(Γ+Γ_0)^{-N-1}给出,其中Γ_0是自由空间速率。对于小的N,Γ的最可几值远小于平均值Γ_0。
1997-06-25 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Microscopic Theory for the Quantum to Classical Crossover in Chaotic Transport
本文提出了一种计算有限时间混沌弹道腔散射矩阵${\cal S}$的半经典理论。使用相空间表示加上多反弹展开,我们展示了如何刘维守恒相空间体积分解${\cal S}$为${\cal S}={\cal S}^{\rm cl} \oplus {\cal S}^{\rm qm}$。短时间,经典的贡献${\cal S}^{\rm cl}$产生确定性的传输本征值T=0或1,而量子遍历恢复的子空间内对应的长时间,随机的贡献${\cal S}^{\rm qm}$。这为两相流体模型提供了微观基础,在两相流体模型中,腔的行为就像一个经典腔和一个量子腔并行,并解释了最近的数值数据显示,在深半经典极限量子混沌输运的普遍性的崩溃。我们表明,在这个限制的Fano因子的散粒噪声功率消失,而弱本地化仍然是普遍的。
2005-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Entangling two magnon modes via magnetostrictive interaction
提出了一种在腔磁力学系统中实现两个磁振子模纠缠的方案。这两种磁振子模体现为两个宏观亚铁磁体中大量自旋的集体运动,并通过磁偶极相互作用耦合到单个微波腔模。我们表明,通过激活一个亚铁磁体中的非线性磁致伸缩相互作用,实现驱动磁振子模式与强红失谐微波场,两个磁振子模式可以准备在纠缠态。这种纠缠是利用磁振子-声子非线性耦合和磁振子-腔场线性耦合实现的,并且是稳定的,对温度具有鲁棒性。两个大质量亚铁磁体中的纠缠磁振子模代表了真正的宏观量子态,可能在宏观量子力学研究和基于磁振子的量子信息处理中有应用。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Inhomogeneous losses and complexness of wave functions in chaotic cavities
在二维微波混沌腔中,位于腔轮廓处的欧姆损耗导致不同模式的不同展宽。我们提供了一个解析的描述,并建立这样一个非均匀阻尼和双正交波函数的复杂(非真实)字符之间的联系。这证实了Barthelemy等人[Europhys. Lett. 70,162(2005)]。
2006-12-05 cond-mat.mes-hall
Semi-classical Theory of Conductance and Noise in Open Chaotic Cavities
用Boltzmann-Langevin方法计算了具有扩散边界散射的开放腔体的电导和散粒噪声。特别是,电导包含一个非通用的几何贡献,源于开放的接触的存在。基于腔中的分布函数只与能量有关的事实,利用最小关联原理,经典地得到了适用于所有混沌腔的多端电导和噪声的普适表达式。
1999-04-30 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through ballistic chaotic cavities: reflection symmetry, direct processes, and symmetry breaking
我们扩展了以前的研究,通过弹道混沌腔与空间左右(LR)反射对称性,包括直接过程的存在。我们首先分析了直接过程存在下的完全LR对称系统,并将透射系数T的分布w(T)与具有相同“光学”S矩阵的非对称腔的分布进行了比较。然后,我们研究的问题,“外部混合”的对称性所造成的非对称耦合的腔到外面。我们首先考虑的情况下,对称性破缺出现,因为两个对称定位的波导耦合到腔的非对称隧道势垒的装置。虽然这个系统相对于LR操作是不对称的,但它对构造它的腔的对称性有着惊人的记忆。其次,我们打破LR对称性的直接过程的情况下,通过不对称定位的两个波导,并与完全不对称的情况下的结果进行比较。
2000-07-05 cond-mat.mes-hall
Quantum Coulomb Blockade in Chaotic Systems
研究了通过一个完全传输的量子信道与导线相连的混沌腔中的库仑阻塞。与以前的理论不同,我们证明了由完全传输引起的电荷量子涨落并不完全破坏库仑阻塞。所有可观察到的特性对栅极电压的振荡依赖性持续存在,其周期不受影响;然而,振荡的相位是随机的,反映了腔中的混沌电子运动。由于这种随机性,库仑阻塞不出现在平均值中,而是出现在波动可观测量的关联函数中(例如,电容或隧穿电导)。
1996-12-14 cond-mat.mes-hall
Experimental Test of Universal Conductance Fluctuations by means of Wave-Chaotic Microwave Cavities
利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的数学等价性,提出了一种利用二维微波腔研究弹道混沌介观系统中普遍电导涨落的新方法.在适当形状的微波腔中的经典混沌射线轨迹所起的作用类似于在没有热涨落的情况下非相互作用的电子输运通过弹道量子点的混沌动力学。微波腔通过两个单模端口耦合,端口和腔体之间的非理想耦合的影响被删除由先前开发的方法的基础上测量的辐射阻抗矩阵。应用Landauer-Buttiker形式获得相应介观量子点器件的电导。我们发现很好的协议的概率密度函数(PDF)的实验推导出的替代电导,以及其平均值和方差,与理论预测的布劳威尔和Beenakker。我们还观察到量子退相参数和腔欧姆损耗参数之间的线性关系。
2006-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Partial time-reversal invariance violation in a flat, superconducting microwave cavity with the shape of a chaotic Africa billiard
我们报告的实验实现的平面,超导微波谐振器,微波台球,与部分违反时间反转(T)不变性,诱导插入铁氧体到腔体和磁化它与外部磁场垂直的谐振器平面。为了防止Meissner-Ochsenfeld效应引起的排斥,我们使用了一个腔,腔的顶板和底板由铌(一种II型超导体)制成,并将其冷却到液氦温度T LHe '4K。空洞的形状就像一个混乱的非洲台球。超导性使得精确确定共振频率的完整序列以及共振的宽度和强度成为可能,这是明确检测T不变性违反的不可或缺的先决条件,特别是当它仅部分违反时。这允许第一次从谐振频率的波动特性和强度分布中精确地指定T不变性违反的大小,这实际上敏感地依赖于它,从而提供了最合适的测量。为此,我们推导出了后者的解析表达式,这是有效的孤立共振的范围内,从没有T不变性违反完全违反。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Distribution of zeros of the S-matrix of chaotic cavities with localized losses and Coherent Perfect Absorption: non-perturbative results
本文利用随机矩阵理论计算了含局域吸收体的混沌腔的$M$-通道散射矩阵的零点密度,该方法扩展到腔与通道的弱耦合极限之外,适用于任何吸收强度。重要的是,它提供了一个洞察的最佳量的损失需要实现混沌相干完美吸收(CPA)陷阱。我们的预测进行了测试,对模拟两种类型的陷阱:一个复杂的网络谐振器和量子图。
2017-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall math-ph