Nonadiabatic electron heat pump
我们研究了一种基于电子通过空间非对称谐振结构在交流驱动下的能量选择性传输的金属导体吸热机制。这种量子冰箱可以在零净电子电流下工作，因为它通过两个能量对称的非弹性通道用冷电子取代热电子。我们提出了一个特定的异质结的数值结果，并讨论了一般趋势。我们还探讨了条件下，冷却速率可能会接近由量子的冷却功率给出的极限。
2007-09-06 cond-mat.mes-hall
Universal nonadiabatic energy pumping in a quasiperiodically driven extended system
Floquet工程的拓扑状态的物质的范例可以被推广到时间准周期的情况下，一个较低的维度的时间依赖系统映射到一个更高的维度，通过结合物理维度与额外的合成维度产生的多个不相称的驱动频率。不同于以往大多数作品中，间隙的拓扑相位被认为是，我们提出了一个实验上可实现的，一维链驱动的两个频率，映射到一个无间隙的Weyl半金属在合成维度。通过理论推导和数值模拟，我们发现该系统的非绝热量子动力学表现出具有普适函数特征的能量泵浦行为。我们还数值发现，这种行为是强大的对相当数量的空间无序。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonadiabatic charge pumping in a one-dimensional system of noninteracting electrons by an oscillating potential
利用紧束缚模型，研究了一维非相互作用电子系统中的单参数电荷泵。在一个部位施加振荡电位，而在不同区域施加静态电位。用Floquet散射理论计算了电流的二阶振荡幅度和精确的振荡频率。对于低频率，每个周期泵浦的电荷与频率成比例，因此在绝热极限中消失。如果静电势存在束缚态，我们发现如果振荡势能将束缚态激发到连续态，则束缚态对泵浦电荷有显著影响，反之亦然。最后，我们使用密度矩阵的运动方程来数值计算任何振幅和频率值的泵浦电流。数值结果证实了束缚态的不寻常效应。
2007-12-24 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic pumping in classical and quantum chaotic scatterers
我们研究定向运输周期性强迫散射系统的快速和强驱动的动力学混合混沌和绝热近似不适用的制度。所采用的模型是一个方势阱进行横向振荡，或者作为两个或单参数驱动。定向输运的机制进行了分析，在不对称的不规则散射过程。在Floquet散射理论的框架下对系统进行量子化，利用数值波包散射得到的透射和反射概率计算定向电流。我们观察到经典以及量子传输超出线性响应，特别是表现在非零电流的单参数驱动，根据绝热理论，它应该消失相同。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic Correction and Adiabatic Criteria of Noninteracting Quantum Dot Systems
本文从理论上研究了单能级量子点非相互作用电子模型中电荷泵的非绝热修正。导出了参数驱动实现绝热泵浦的速度极限公式，并在宽带极限下说明了其特点。我们讨论了一个典型的速度限制，这是通过平均的参数轮廓上的速度限制的非绝热修正的效果。我们还表明，典型的速度极限消失时，绝热击穿发生在量子点耦合到水库与带边。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall
Coherent Long-Range Thermoelectrics in Nonadiabatic Driven Quantum Systems
我们研究了三重量子点连接到水库，其中一个边缘点是由交流栅电压驱动的两个遥远的网站之间的直接能量和热传递。我们从理论上提出了如何实现热和冷却发动机介导的远程光辅助运输。此外，我们提出了一种简单的设置来对称地相干加热两个水库，以及一种在封闭系统中存储能量的机制。目前的建议，可以实验实现和容易地通过调整外部参数控制。
2017-02-06 cond-mat.mes-hall
Resonance in the nonadiabatic quantum pumping of the time-dependent Josephson junction
本文研究了一维含时超导体-正常金属-超导体（SNS）约瑟夫森结的非绝热输运性质。考虑BCS超导体，用含时Bogoliubov-de Gennes方程处理。利用Floquet理论，我们计算了透射系数和Wigner-Smith延迟时间随入射能量的变化，发现当电子或空穴的Floquet波矢之一与超导能隙内的束缚准粒子态重合时，它们会出现共振。由于束缚准粒子能级的位移，两个超导体之间的相位差会导致共振的变化。通过SNS结流动的超电流被共振显著增强。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonadiabatic Topological Energy Pumps with Quasiperiodic Driving
我们推导了$D$无公度音驱动的$d$维晶格模型稳态的拓扑分类。映射到一个统一的$(d+D)$维局部模型在频率空间揭示了异常局部拓扑相位（ALTP），没有静态的模拟。虽然形式分类由$d+D$确定，但每个ALTP的可观察签名取决于空间维度$d$。对于每个$d$，利用$d+D=3$，我们识别量化的循环电流和对应的拓扑边缘状态。被驱动线（$d=1$）的边缘状态用作驱动器之间的量化的非绝热能量泵。我们设计了准周期驱动的量子比特和导线的具体模型，实现了几个拓扑类的ALTP。我们的研究结果提供了一种途径，实验访问驱动低维系统中的高维ALTP。
2021-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonadiabatic charge pumping by oscillating potentials in one dimension: results for infinite system and finite ring
我们研究了在一维非相互作用电子系统中，当静态电势和以时间周期T振荡的电势的组合被施加时的电荷泵。我们考虑了一个无限大的系统，使用狄拉克方程的连续近似，和一个周期环有限数量的网站使用紧束缚模型。无限大系统被认为是耦合到两侧的水库，在相同的化学势和温度。我们考虑了一个模型，其中振荡电位帮助电子访问的静态电位产生的传输共振，并表明，非绝热泵浦违反简单的\sin的规则，这是绝热两个站点泵浦遵守。对于环，我们不引入任何水库，我们提出了一种方法来计算电流平均在无限的时间使用时间演化算子U（T）假设一个纯粹的哈密顿演化。我们分析表明，平均电流为零，如果哈密尔顿是真实的和时间反演不变。数值研究表明，另一个有趣的结果，即，积分电流是零的任何时间依赖性的潜力，如果它只适用于一个网站。最后研究了谐振频率和非谐振频率下两点泵浦对环形腔的影响，发现两种情况下的泵浦电流对泵浦振幅的依赖关系不同。
2010-09-18 cond-mat.mes-hall
Gauge freedom in observables and Landsbergs nonadiabatic geometric phase: pumping spectroscopy of interacting open quantum systems
我们建立了一个一般的密度算符方法来研究慢驱动开放量子系统的几何稳态泵浦。这种方法适用于强相互作用的系统，弱耦合到多个水库在高温下，说明了安德森量子点，但显示出推广的潜力。抽运产生了一个非绝热的几何相，可以描述的框架最初开发的经典耗散系统的兰茨贝格。这个几何相位是由传输的可观测量（电荷、自旋、能量）而不是由量子态累积的。因此，它从根本上不同于绝热的贝里-西蒙阶段，即使在将其推广到混合状态时，遵循Sarandy和激光雷达。重要的是，我们的几何公式泵保持接近一个直接的物理直觉（i）通过绑定规范转换到校准的仪表登记的可观察的传输和（ii）通过推导出一个几何连接从驱动频率扩展的电流。我们的方法提供了一个系统的和有效的方法来计算各种可观的几何泵浦，包括电荷，自旋，能量和热量。我们的几何曲率公式揭示了一个一般的实验方案进行几何输运光谱，增强标准的非线性光谱的基础上测量静态参数。我们指出测量策略分离有用的几何泵浦传输的贡献，从非几何效应。最后，我们强调了我们的方法在一个详尽的比较与Sinitsyn-Nemenmann全计数统计（FCS）的方法几何泵的可观察的第一时刻的几个优点。我们解释如何在FCS的方法中的“绝热”近似导致一个明显的非绝热的结果，涉及一个有限的延迟时间的参数驱动的响应。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonadiabatic Josephson current pumping by microwave irradiation
用微波辐照约瑟夫森结不仅可以对约瑟夫森电流的幅度起作用，而且可以对约瑟夫森电流的相位起作用。这需要打破时间反演对称性，这是通过在作用于结的两侧的微波分量之间引入相位延迟来实现的。一般的对称性参数和一个特定的单能级量子点模型的解决方案表明，这诱导手性的库珀对动力学，由于Andreev束缚态波函数的拓扑结构。另一个必要条件是打破结内的电子-空穴对称性。的电流相位关系的移位，这是可控的符号和幅度与微波相位和静电门，从而产生一个“手性”约瑟夫森晶体管。点模型在无限间隙极限下由Floquet理论求解，在一般情况下用Keldysh非平衡格林函数求解。手征电流是非绝热的：它是极值的，并且改变接近Andreev束缚态之间的共振手征跃迁的符号。
2018-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interaction effect on reservoir-parameter-driven adiabatic charge pumping via a single-level quantum dot system
我们用公式表示了通过单能级量子点（QD）的绝热电荷抽运，即，温度和电化学电位驱动。我们的公式描述了量子点中任意强度的点库耦合和库仑相互作用，并适用于低温区，其中近藤效应变得重要。绝热电荷泵现象用Berry联系表示，并与量子点的延迟响应有关。我们用重整化微扰理论计算了泵浦电荷，并讨论了库仑相互作用对电荷泵浦的影响。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall
Generation of pure spin currents via nonadiabatic quantum pumping in an antiferromagnetic chain
Islamic Azad University（伊斯兰阿扎德大学）；Farhangian University（法尔坎吉安大学）；Imam Khomeini International University（伊玛目霍梅尼国际大学）；Indian Statistical Institute（印度统计研究所）
本研究通过非绝热量子泵浦在反铁磁链中实现近纯自旋流产生，利用时间依赖势和Keldysh格林函数方法，通过调节化学势和频率控制自旋流大小与方向，实现无净电荷转移的自旋泵浦。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Temperature-driven and electrochemical-potential-driven adiabatic pumping via a quantum dot
我们研究了通过单能级量子点的绝热抽运，该量子点是由库的热力学变量的周期性调制引起的，温度和电化学电势。考虑杂质Anderson模型，推导了适用于库仑相互作用一阶微扰下强点库耦合的相干绝热电荷泵的解析公式.我们发现，电荷泵诱导整流效应由于延迟响应的量子点随时间变化的水库参数。相互作用的存在是必要的，因为这种延迟响应通过库仑相互作用整流电荷电流。对于温度驱动的电荷泵浦，当量子点的能级位于费米能级附近时，实现单向泵浦，而与储存器温度无关。我们阐明了这种绝热泵浦的新特性是由强的点库耦合引起的量子点的能级展宽效应引起的。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic charge pumping across two superconductors connected through a normal metal region by periodically driven potentials
当激发态能量和基态能量之间的差是驱动频率的$\hbar$倍的整数倍时，周期性驱动系统表现出共振。另一方面，当两个超导体之间保持超导相位差时，出现携带约瑟夫森电流的亚能隙态。因此，受驱动的约瑟夫森结开辟了一条有趣的途径，其中由于施加驱动而产生的激发影响从一个超导体流向另一个超导体的电流。受此启发，我们研究电荷输运的超导体正常金属超导体（SNS）结中的振荡电位施加到正常的金属区域。我们发现，对于小振幅的振荡电位，驱动在一个网站上的超导相位差时，未驱动的哈密顿量的子间隙本征能量之间的差异是整数倍的$\hbar$倍的驱动频率时，电流的方向反转。当振荡电位幅值较大时，在一个位置驱动表现出更丰富的特征。我们表明，即使当两个超导体保持在相同的超导相，电流可以驱动通过施加振荡电位的两个网站在正常的金属不同的相位。我们发现，当非驱动系统中存在非零约瑟夫森电流时，当振荡势幅值小于超导能隙时，系统中电流的局部峰和谷表明系统中存在尖锐的激发。在绝热极限下，我们发现当约瑟夫森电流流过非驱动系统时，在一个时间周期内转移的电荷随泵浦频率的变化呈幂律发散。我们的计算是精确的，可以应用到有限系统。我们讨论了可能的实验设置，我们的预测可以进行测试。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall
Spintronics meets nonadiabatic molecular dynamics: Geometric spin torque and damping on noncollinear classical magnetism due to electronic open quantum system
我们分析了一个量子-经典混合系统的稳定进动缓慢的经典局域磁矩，形成一个头对头畴壁，嵌入到一个开放量子系统的快速非平衡电子。电子驻留在连接到宏观储存器的金属线内。该模型抓住了自旋电子学中动力学非共线、非共面磁织构的本质，同时使获得电子系统精确的含时非平衡密度矩阵成为可能，并将其分解为四个分量。费米面贡献产生耗散（或自旋电子学术语中的阻尼）自旋力矩的时刻，和两个费米海的贡献之一产生的几何力矩占主导地位的绝热制度。当耦合到水库减少，几何扭矩是唯一的非零贡献。在局域情况下，它既有非耗散（或自旋电子学术语中的类场）分量，又有类阻尼分量，但后者之和为零，它们在非绝热分子动力学中充当几何磁力和电子摩擦的对应物。这种与电流无关的几何力矩在广泛使用的基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化动力学的微磁学或原子自旋动力学模型中是不存在的，其中先前对费米表面型力矩的分析严重低估了其大小。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Operating molecular transistors as heat pumps
我们研究了由两个储层和一个栅电极组成的类晶体管器件中的热传输，两个储层之间连接着一个弹道电子一维系统，并与激光场相互作用。我们推导出一个简单的方法的热通量方程的Floquet-Green算子的系统。作为一个案例，我们研究了一个两能级晶体管，发现激光场可以产生一个净热流的水库之一。该流动的方向由栅极电压决定。我们研究数值的依赖性，这个热泵系统的相关参数，并表明，有一个最低温度低于它不工作。
2007-09-28 cond-mat.mes-hall
A scattering matrix approach to quantum pumping: Beyond the small-ac-driving-amplitude limit
在绝热和弱调制量子泵中，通过从储层吸收能量量子$\hbar ω$或向储层发射能量量子，净电子流被从一个储层驱动到另一个储层。在我们的方法中，高阶依赖的散射矩阵的时间被认为是。揭示了强泵浦的非正弦特性。当施加较强的调制时，泵浦电流与交流驱动幅度之间的关系从2、1到1/2的幂次变化。开放的实验观测可以用多能量量子相关过程来解释。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall
Pumping Heat with Quantum Ratchets
我们描述了量子电子棘轮如何作为热泵。通常，棘轮可以被描述为非平衡系统，其中使用空间或时间不对称性产生定向粒子运动。在摇摆棘轮（也可以描述为非线性整流器）中，不对称电位对称且周期性地倾斜。在每个半周期中，电势的变形不同，当在整个摇摆周期内平均时，产生净粒子流。最近，人们发现，在量子制度，隧道有助于运输，净电流可能会改变与温度的迹象。在这里，我们表明，实验隧道棘轮的Landauer模型[Linke et.例如，Science 286，2314（1999）]预言了即使当净粒子流通过零时也存在净热流。我们量化这种热流，并定义一个系数的性能作为热泵的棘轮，发现更多的热量是沉积在每个两个电子水库由于摇摆的过程比从一个水库泵到另一个由棘轮。
2001-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Coherent superconducting quantum pump
我们展示了非绝热电荷泵利用超导岛和两个水库之间的相干振荡序列。我们的方法，基于脉冲量子态操纵，允许加速电荷泵的速率是有限的，由约瑟夫森能量给出的岛和水库之间的耦合。我们的实验和理论研究还表明，弛豫可以用来重置泵，并避免由于非理想的控制脉冲的误差积累。
2011-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Full counting statistics and fluctuation-dissipation relation for periodically driven two-state systems
利用主方程导出了耦合到两个水库的随机周期驱动系统的涨落定理。为了系统地处理绝热和非绝热的贡献，我们把电流产生和熵产生的累积母函数写成了封闭的紧致形式。考虑到时间反演的对称性和流入左右水库的瞬时电流不相等的性质，我们导出了涨落定理。结果发现，从涨落定理导出的涨落耗散关系涉及一个关于亲和力的时间导数的扩展。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Geometrical Pumping in Quantum Transport: Quantum Master Equation Approach
对于开放量子系统，基于量子主方程和全计数统计，研究了控制参数缓慢调制引起的泵浦电流。我们发现，泵浦量的平均值和累积量母函数在参数空间中由几何Berry-phase类量表征，它与主方程的生成元有关。从我们的公式中，我们可以讨论在油藏的化学势和温度的控制下的几何泵浦。我们通过耦合量子点中的无自旋电子证明了该公式。我们表明，几何泵浦是禁止的情况下，非相互作用的电子，如果我们只调制温度和化学势的水库，而几何泵浦发生在电子之间的相互作用的存在。
2012-11-29 cond-mat.mes-hall
Two simple models of classical heat pumps
受最近粒子和热量子泵模型研究的启发，我们研究了类似的简单经典模型，并研究了热泵的可能性。与许多通常的分子发动机棘轮模型不同，我们研究的模型没有粒子输运。我们考虑一个双自旋系统和一个耦合振子系统，它们与多个热库进行热交换，并受到周期力的作用。我们的模型的简单性允许精确的数值和精确的解决方案和明确的解释结果。我们证明，虽然我们的两个模型似乎是建立在类似的原则，一个是能够作为一个热泵（或发动机），而另一个不是。
2007-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Molecular heat pump
我们提出了一种新的分子器件，泵对热梯度的热量。该系统由一个分子元件连接两个热库，其特征在于不同的光谱特性。通过施加周期性调节分子水平的外力来实现泵送作用。这种调制影响分子内部温度的周期性振荡及其与每个储层的耦合强度，从而导致在所需方向上的净热流。在慢调制和快调制限制和不同的调制波形中检查热流，从而使得可以优化器件性能。
2005-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Stabilization of single-electron pumps by high magnetic fields
研究了垂直磁场对强含时静电势单电子系统的影响。高分辨率测量揭示了这些电子泵中电流量子化的持续改进。模拟结果表明，隧道速率的势垒电位的敏感性增强，稳定特定的电荷状态。非绝热激发也被抑制，由于福克-达尔文状态的静电势的灵敏度降低。这些效应的组合导致显著更准确的电流量化。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetically induced pumping and memory storage in quantum rings
被外部磁场穿透并不对称地连接到导线上的纳米环的行为与经典的预期形成鲜明对比。通过研究不同几何形状的紧束缚模型的实时演化，我们发现，由偏置感应电流产生的磁偶极子是一个可以逆转的过程：由内部交流磁通激发的连接环在外部导线中产生弹道电流。特别是，我们指出，通过采用合适的通量协议，单参数非绝热泵浦可以实现，和任意数量的电荷可以从一侧转移到另一侧。我们还提出了一种可以服务于存储器设备的设置，其中可以有效地执行{ \it写入}和{ \it擦除}的操作。
2011-12-01 cond-mat.mes-hall
Finger-gate array quantum pumps:pumping characteristics and mechanisms
研究了窄沟道上一对\QTR{it}{finite}指状门阵列（FGA）在绝热和非绝热两种情况下的泵浦效应。泵送特性和相关机制之间的联系建立。泵浦电位是由交流偏置FGA对产生的。对于单对（N=1）指形门（FG’s），抽运机制是由于穿越电子的相干非弹性散射到其子带阈值。对于对数为$N>2$的一对FGA，主要的泵浦机制变为时间相关的布拉格反射机制。的贡献的随时间变化的布拉格反射的泵浦是通过打破对称性的电子传输时，泵浦电位是一个主要的传播类型。通过适当选择FGA对配置和通过监测FGA对中的交流偏置之间的相位差$ϕ$，可以实现这种传播波条件。这种泵送机制的鲁棒性通过考虑仅对数目N=4的FGA对来证明。
2004-06-28 cond-mat.mes-hall
Adiabatic almost-topological pumping of fractional charges in non-interacting quantum dots
我们用精确的方法从理论上证明了当点-库耦合从弱到强被驱动时，在单能级非相互作用量子点中分数电荷的抽运。在许多周期上平均的泵浦电荷被量化为每个周期一个电子的分数，由兰姆位移与能级加宽的比率确定;该比率由储层能带结构施加。对于均匀的态密度，每个周期泵浦半个电子。我们称之为“绝热几乎拓扑泵浦”，因为泵浦的Berry曲率在参数空间中是尖锐的。因此，只要泵浦轮廓不接触峰值，泵浦电荷仅取决于轮廓围绕峰值缠绕多少次（直到指数小的校正）。然而，该拓扑结构不能防止非绝热校正，其随泵浦速度线性增长。在一个极限中，峰值变成δ函数，因此分数电荷的绝热泵浦变成完全拓扑的。我们的研究结果表明，量子化的绝热泵浦电荷在一个分数的电子不需要分数粒子或其他奇异的物理。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Zero-frequency noise in adiabatically driven, interacting quantum systems
研究了弱耦合量子点中绝热电荷泵的电流-电流关联。为了计算零频率噪声的时间依赖性驱动的系统，可能在存在一个额外的直流偏置，我们在一个实时的图解方法内执行一个微扰膨胀的隧道耦合到水库的领先和下一个领先的顺序。我们应用这种形式主义来研究零频率噪声的绝热校正，即，在单级量子点电荷泵的情况下的泵浦噪声。如果没有固定的偏压，绝热修正显示库仑相互作用引起的偏差的波动耗散定理。此外，我们表明，绝热修正的Fano因子携带的耦合不对称性的信息，是独立的泵浦参数的选择。当包括一个与时间相关的有限偏压时，我们发现，即使有零的相干泵浦电荷，也会有泵浦噪声。泵浦噪声还指示偏置感应电流和泵浦电流的相应方向。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall
Pumping charge with ac magnetic fluxes and the dynamical breakdown of Onsager symmetry
本文研究了介观环的输运性质，介观环由形式为Φ（t）=Φ^{dc} + Φ^{ac} cos（Ω_0 t + δ）的交流磁通量穿过，并连接到两个不同的粒子库。我们分析的条件下产生的泵浦直流电流在绝热制度。我们还研究了感应直流电流的对称性作为磁通量的静态分量的函数，Φ^{dc}，有和没有直流偏置电压施加在水库。我们分析，特别是，Onsager-Casimir关系的设置的不同配置的有效性。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall
Geometric heat pumping on a quantum processor
Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario（罗萨里奥国立大学精确科学、工程与测量学院）；Instituto de Física Rosario (CONICET)（罗萨里奥物理研究所（CONICET））；Centro Atómico Bariloche（巴里洛切原子中心）；Instituto de Nanociencia y Nanotecnología CONICET-CNEA（CONICET-CNEA纳米科学与纳米技术研究所）；Instituto Balseiro（巴尔塞罗研究所）
本研究在超导量子处理器上利用碰撞模型实现几何热泵，通过反转驱动轮廓提取泵送热量，并验证其遵循精确模拟，在慢驱动下趋近林德布拉德动力学的几何极限。
2026-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Quantum pumping: Coherent Rings versus Open Conductors
我们研究绝热量子泵浦产生的振荡散射体嵌入在一维弹道环，并比较它与泵浦所造成的相同的散射体连接到外部水库。矛盾的是，开路导体的泵浦电流即使在传输为零的极限下也是非零的。相反，对于环形几何结构，泵浦电流在消失传输的极限下为零。我们解释了这个矛盾的结果，并表明，绝热泵的物理基础是相同的开放和封闭系统。
2003-07-28 cond-mat.mes-hall
A Green-function approach to transport phenomena in quantum pumps
我们提出了一个一般的治疗研究系统中的传输现象所描述的紧束缚耦合到水库和一个或多个时间周期的潜力。我们将这种处理应用于研究具有一个和两个谐波势的双势垒结构中的输运现象。在其他性质中，我们讨论了净电流符号的起源。
2005-09-06 cond-mat.mes-hall
Photon pumping in a weakly-driven quantum cavity-spin system
研究了由周期性自旋1/2耦合到绝热极限外的量子腔模组成的拓扑模型中的光子泵浦效应。在强驱动绝热极限下，预期光子的量化频率转换作为霍尔电流的时间模拟。我们数值建立了一个新的光子泵浦现象在实验上可访问的非绝热驱动制度的参数空间的一个广泛的区域。光子频率转换效率表现出强烈的波动和高效率，可以达到80%的量子化值的相称的频率组合。我们链接的泵送性能的离域相应的Floquet状态，显示多重分形行为的本地化和离域部门之间的杂交的结果。最后，我们证明了在强驱动和超弱驱动的情况下，在频率转换过程中，初始态的量子相干性性质都保持不变。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast Emission and Detection of a Single-Electron Gaussian Wave Packet: A Theoretical Study
产生和探测规定的单电子态是迈向固态费米子光学的重要一步。我们提出了如何产生一个高斯态的电子，使用量子点泵与千兆赫兹操作和现实的参数。在强磁场的帮助下，电子在泵浦中占据相干态，对非绝热演化的细节不敏感。在泵的排放过程中，状态发生变化，由Landauer-Buttiker遍历时间和通过时间之间的竞争决定。当前者比后者短得多时，发射态是高斯波包。高斯包可以通过使用动力学势垒来识别，其分辨率达到海森堡最小不确定度$\hbar/2$。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Pauli blocking factors in quantum pumps
本文利用Floquet方法研究了量子泵中的泡利阻塞因子。尽管量子抽运中的含时势不仅会引起非弹性散射，而且会破坏微观可逆性，即$T^+(E',E) \neq T^-(E,E')$，但当散射体的散射过程是相干的时，泡利阻塞因子是不必要的。从一个储层延伸到其他储层的良好定义的散射状态形成完整的非正交集。不管非正交性如何，可以使用场算子形式主义来获得泵浦电流。最终得到的电流表达式不含泡利阻塞因子。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Nonadiabatic single-qubit quantum Otto engine
根据热力学第二定律的克劳修斯公式，对于任何从温度为$T_{1,2}$的两个热源中提取热量$Q_{1,2}$的热机，它保持$Q_1/T_1+Q_2/T_2 \leq 0$。结合量$Q_1+Q_2$是由系统所做的功$W$的观察，该不等式告诉热力机只有4种可能的操作模式是可能的，即热机[E]、制冷机[R]、热加速器[A]和加热器[H]。我们说明了它们的出现在有限时间操作的量子奥托引擎实现了一个单一的量子位。我们首先专注于理想的情况下，等温和绝热冲程分离良好，并给出一般的结果，以及有关特定的有限时间朗道-齐纳动力学的结果。然后，我们提出了与Karimi和Pekola提出的固态实验实施有关的现实结果[Phys. Rev. B \textbf{94}（2016）184503]。该器件在量子力学意义上和物理意义上都是非绝热的。观察到由于在太低的温度下相干LZ隧穿而从浴中提取的功率中的振荡，这可能会阻碍设备对控制参数上的实验噪声的操作的鲁棒性。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electromotive force and internal resistance of an electron pump
本文提出了电子泵电动势和内阻的散射理论。仅用两个参数表征器件性能需要假设电路内的非相干多重散射和在给定方向上移动的电子之间的完全热化。电动势被证明与驱动频率的数量级（以自然单位表示）。在开放的设置中，电动势增加到储存器之间的电压差以驱动电流，两者都面临着在均匀宽度的闭合电路的情况下不存在的接触电阻。
2003-08-13 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping through a quantum dot by surface acoustic waves
我们提出了一种量子化电荷泵的实现。横向量子点由GaAs/AlGaAs异质结构中的金属分裂栅极限定。使用波长为点长度两倍的表面声波以频率f=3GHz泵送单个电子通过点。泵浦电流示出了在栅极电压和波振幅设置的范围内的值I=nef处的规则的量化模式。观察到的n值，即每个波周期传输的电子数，由在泵浦周期期间与电子库的费米能级共振的量子点中的电子态数确定。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Hierarchical quantum master equation approach to electronic-vibrational coupling in nonequilibrium transport through nanosystems: Reservoir formulation and application to vibrational instabilities
我们提出了一种新的分级量子主方程（HQME）方法，它提供了一个精确的数值描述的非平衡电荷输运的纳米系统与电子振动耦合。与之前的工作[Phys. Rev. B $\bf{94}$，201407（2016）]相比，在储层子空间中处理主动振动自由度并将其积分。这有助于应用于具有非常高的激发水平的系统，例如由于电流感应加热，而振动自由度的性质，例如激发水平和振动分布函数的其他时刻，仍然是可访问的。该方法被应用到一个通用的模型的纳米系统，它包括一个单一的电子水平，耦合到费米子铅和振动的自由度。收敛的结果得到了广泛的参数，范围从非绝热到绝热运输制度。我们专门研究的振动不稳定性的现象，即，减少电子振动耦合的电流诱导的振动激发的增加。新的HQME方法使我们能够分析由于分子-铅耦合和热效应导致的能级展宽的影响。前两个时刻得到的结果表明，振动激发总是由弱电子振动耦合极限的几何分布。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall
Gauge Fields, Geometric Phases, and Quantum Adiabatic Pumps
最近在纳米级电子器件中证明了两个储层（引线）之间的电荷和自旋的量子绝热泵浦。当两个或多个系统参数以循环方式变化并且足够缓慢以使量子系统始终保持在其基态时，发生泵浦。我们表明，量子抽运有一个自然的几何表示的规范场（阿贝尔和非阿贝尔）定义在系统参数的空间。我们明确的相似之处和不同之处贝里的几何相位。扫描隧道显微镜针尖对磁性原子的隧道效应可以用来证明规范场的非阿贝尔性质。
2003-07-07 cond-mat.mes-hall
DC four point resistance of a double barrier quantum pump
我们调查的直流电压降的行为在周期性驱动的双势垒结构（DBS）感测的电压探针是弱耦合到系统。我们发现，四端电阻$R_{4t}$测量与位于DBS外部的探针的结果相同的电阻测量在相同的结构下，在一个固定的偏置电压之间的左，右水库。这个结果，有效的绝热泵浦制度以外，可以被视为一个指示的通用字符的$R_{4t}$作为一个样品的电阻性能的措施，无论用于诱导运输的机制。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall
Hydrodynamic theory of coupled current and magnetization dynamics in spin-textured antiferromagnets
具有极小（或零）磁化强度的反铁磁体是自旋电子学应用的有趣候选者。在本文中，我们提出了两个模型来描述反铁磁织构中的电流感生现象。我们证明了由反铁磁矢量的旋转或振荡引起的磁化，通过$sd$ -交换耦合，可以抑制电流，产生绝热和非绝热自旋力矩.由于反铁磁磁矩的洛伦兹型动力学（不同于铁磁体中的类伽利略动力学），绝热自旋力矩影响运动织构的特征长度尺度。非绝热自旋力矩有助于能量泵的产生，并能诱导反铁磁织构的稳定运动，但与铁磁体不同，它是纯动力学起源的。我们还考虑了人工反铁磁体中的电流感应现象，其中电流映射了结构的交错磁化。在这种情况下，非绝热自旋力矩的效果是类似的铁磁成分的结构。特别地，电流可以去除在外部磁场中不可区分的平移反铁磁畴的简并，从而可以使180 $^\circ$畴壁运动。
2013-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton dynamics in CdTe/CdZnTe quantum well
本文利用泵浦-探测光谱研究CdTe/CdZnTe量子阱中激子动力学，发现反射率信号主要由暗激子库诱导的非辐射展宽主导，并揭示了其包含数十皮秒建立及双指数衰减的三分量动力学特征。
2023-04-14 cond-mat.mes-hall
Electron counting in a silicon single-electron pump
我们报告的电子计数实验中的硅金属氧化物半导体量子点架构已被证明产生超过80 pA的不确定性低于百万分之30的量化电流。使用电容耦合单电子晶体管对泵入储存点的电子进行单次检测。对于n = 0，1，2，3和4，我们提取每个泵浦周期n个电子的转移的全概率分布。我们发现，从计数实验中提取的概率与直流测量在很宽的范围内的泵的直流电化学势的协议。电子计数技术也被用来确认提高稳健性的泵机制与增加静电约束的量子点。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall
Charge and spin pumping through a double quantum dot
我们计算了耦合到正常金属或铁磁接触的具有强库仑相互作用的串联双量子点的绝热电荷和自旋泵浦。我们使用一个实时的图解方法在弱耦合的水库制度。在弱点间隧道耦合的情况下，我们研究了由于电荷涨落引起的隧道诱导重正化效应对泵浦电荷和自旋的影响。我们发现，隧穿通过热激发态可以发挥重要作用，在强interdot耦合制度。特别是，对于铁磁接触，这两种效应都能够产生纯自旋电流。此外，它们可以导致反转的自旋阀效应，甚至导致输运方向的反转以及发散的隧穿磁阻。
2010-12-10 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
Deep optical cooling of coupled nuclear spin-spin and quadrupole reservoirs in a GaAs/(Al,Ga)As quantum well
在名义上未掺杂的GaAs/（Al，Ga）As量子阱中，通过光抽运和绝热退磁实现了$^{75}$ As自旋的选择性冷却.动态Hanle效应证明了6 kG强Overhauser场在$^{75}$ As Larmor频率为5.5 MHz处的旋转。尽管存在的四极诱导的核自旋分裂，它示出的旋转$^{75}$作为磁化是唯一的自旋温度耦合自旋自旋和四极水库确定。这些水库的外部磁场方向相对于晶体和结构轴的热容量的依赖关系进行了研究。最低核自旋温度达到0.54 $μ$ K，这是半导体和半导体纳米结构的最低值。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall
Electrostatic control of quantum dot entanglement induced by coupling to external reservoirs
我们提出了一个量子输运实验来制备和测量两个静电定义的量子点之间的电荷纠缠。相干布居捕获，如在腔量子电动力学中实现的，可以通过使用第三个量子点来扮演光学腔的角色来进行。在我们的提议中，一个对量子点来说量子力学上不可区分的泵浦驱动系统进入一个高度纠缠的状态。整个效应可以通过门电位来打开和关闭，从而允许通过简单地测量总电流来进行状态准备和纠缠检测。
2007-10-08 cond-mat.mes-hall
Oscillatory behavior of a superradiating system coupled to electron reservoirs
我们研究了一个耦合到外储层的超辐射系统。在电子隧穿率$T$像电子泵的条件下，我们预测一种新的现象的振荡的形式与频率$ω\simeq \sqrt{2ΓT}$出现在（光子）的发射强度，其中$Γ$是一个单一的二能级系统的自发衰变率。在强磁场中的半导体量子阱或量子点阵列中，这种效应以及超辐射峰的强烈增强应该是可观察到的。
1998-03-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thermodynamics and steady state of quantum motors and pumps far from equilibrium
在这篇文章中，我们简要地回顾了不同形式的量子马达和量子泵的动力学和化学方面。然后，我们扩展了以前的结果提供了新的理论工具，这些现象在远离平衡条件下的系统研究。我们主要关注两个关键问题：（1）量子马达和量子泵的稳态机制，特别关注高阶项在电流诱导力的非绝热膨胀中的作用。(2)这类系统的物理性质，强调当需要超越一阶展开时，系统地研究通过系统的不同能流（电荷流、热流和机械能）之间的关系。我们推导出一个一般的顺序的顺序计划的基础上的能量守恒合理化的每一个订单的一种形式的能量通量的扩展是如何与其他连接。我们使用这种方法给出了物理解释的主要条款的扩展。最后，我们说明了上述讨论的主题在库仑阻塞制度和电容耦合到机械转子内的双量子点。我们发现这个系统的任意非平衡条件下的许多令人兴奋的功能：相对于电压或温度偏置的膨胀系数的一个明确的奇偶性;负摩擦系数;和事实上，在固定的参数下，该设备可以表现出多个稳态，它可以作为一个量子电机或量子泵取决于初始条件。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall
Eliminating reservoir density-of-states fingerprints in Coulomb blockade spectroscopy
单电子晶体管（SET）的微分电导图提供了关于与（量子）点相关的各种参数的信息，这些参数与基于半导体的量子计算方案相关。然而，在超尺度器件架构中，电导图中量子点的激发态共振的识别通常由于SET的源极和漏极储集器的非均匀态密度（DOS）引起的特征的出现而复杂化。在这里，我们从理论上证明，泵浦探测光谱技术，最初介绍了藤泽等人，允许在保留激发态共振的可见性的同时完全抑制Alxir-DOS的指纹。我们还提出了一种具体的方法来执行DC库仑阻塞光谱，它可以有效地消除DOS相关的功能。这两种方法的优点和局限性进行了详细研究。这里展示的结果可能会提供一个重要的优化能力，新兴的建议，计算机自动化控制的耦合，但独立控制的电荷和自旋量子位的大阵列。
2017-12-12 cond-mat.mes-hall
Energy Transfer Controlled by Dynamical Stark Shift in Two-level Dissipative Systems
强电磁场与电子系统相互作用，产生电子密度的拉比振荡和斯塔克分裂。在耗散系统中，由于电子与振动相互作用的存在，电子密度的变化引起非绝热效应。在这封信中，电子系统和声子库之间的能量转移的机制。该机制是基于在电子密度随Rabi频率快速变化的作用下，由电磁场修饰的电子态与库振子的受迫振动之间建立耦合。光致电子振动耦合的结果在外观的状态，是双重装扮的相互作用，第一次由于电子-光子相互作用，第二次由于电子-振动相互作用。此外，这种耦合打开了控制能量的途径，该能量可以根据电磁脉冲的参数转移到声子库（加热）或从声子库移除（冷却）。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum pump effect in one-dimensional systems of Dirac fermions
我们研究了在局域周期势驱动下，一维狄拉克费米子系统中定向流在前向和后向散射通道中的行为。我们对待问题的Keldysh非平衡格林函数形式主义。我们提出了精确的解决方案的情况下，一个无限的线，并表明，在这种情况下，直流电流消失相同。我们还研究了一个封闭的系统一致的环形排列耦合到一个粒子库。我们提出了一个微扰处理，允许在最低阶的电位的振幅的直流电流的解析表达式。我们还提出了从问题的精确数值解得到的结果。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
