Kondo Temperature in Multilevel Quantum Dots
我们发展了一个一般的方法来评估的近藤温度的多级量子点,是弱耦合到导电引线。我们的理论表明,近藤温度强烈增强时,点内能级间距是可比的或小于充电能量。我们提出了一个实验来测试我们的结果,其中包括测量的尺寸依赖的近藤温度。
2011-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in multilevel quantum dots: from the Kondo effect to the Coulomb blockade regime
介绍了一种新的理论方法来研究相互作用多能级量子点中的相干电子输运。该方法在弱耦合和强耦合的极限下都能得到正确的结果,从而给出了库仑阻塞和近藤效应的统一描述。给出了二能级点的态密度和电导随温度变化的结果。这些结果的相关性与最近的实验半导体量子点的近藤效应进行了讨论。
1999-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multilevel blocking Monte Carlo simulations for quantum dots
本文介绍了路径积分蒙特卡罗模拟中费米子符号问题的多级分块(MLB)方法,并详细讨论了量子点的MLB结果。MLB可以把符号问题的指数严重性转化为代数问题,从而使数值精确的研究,否则无法访问的系统。对抛物型二维量子点中最多8个强关联电子进行了低温模拟。
1999-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Level anticrossing effect in single-level or multilevel double quantum dots: Electrical conductance, zero-frequency charge susceptibility and Seebeck coefficient
研究了双量子点系统的电学和热电性质。我们考虑的情况下,单级和多级量子点,无论它们是耦合的方式,无论是在一个串联或并联安排。计算是用非平衡格林函数理论进行的。在单能级双量子点的情况下,该问题是完全可解的,而对于多能级双量子点,在能量无关跳跃积分的极限下,得到了解析解。我们提出了一个详细的讨论有关的电导,零频率电荷磁化率和塞贝克系数的依赖性上的栅极电压施加到点,使我们能够得到的电荷稳定性图。研究结果与实验观察结果一致,特别是当改变栅极电压时,塞贝克系数发生连续的符号变化。我们解释的成键和反键状态的水平反交叉效应,它发生在一个有限的点间耦合的存在下产生的结果。我们表明,在平衡时,在电荷稳定性图中具有不同的点占据的域之间的边界线,发生时,成键和反键状态的水平对齐的化学势的铅。最后,总的点占有率被发现是相当大的减少,在平行的情况下,与串联的情况相比,{每当}在每个点的能级能量是相等的。我们将这种下降解释为每个点提供的两条电子传输路径存在时发生的干涉效应的直接表现。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall
Interplay of Electric Dipole Spin Resonance and Multilevel Landau-Zener Interference in p-Type Silicon Quantum Dots
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所);University of Tokyo(东京大学)
研究p型硅双量子点中Pauli自旋阻塞泄漏电流的微波响应,发现超过预期的两共振线,主要共振线随磁场呈现正负峰,对应自旋阻塞电流的增强与抑制,归因于电偶极子自旋共振与多能级Landau-Zener干涉的相互作用。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
Resonant Regimes in the Fock-Space Coherence of Multilevel Quantum Dots
具有不同粒子数的量子态之间的相干性-Fock空间相干性-与更常见的具有相等粒子数的态之间的希尔伯特空间相干性有质的不同。对于具有多个通道的量子点,我们找到了使Fock空间相干性的动力学与Hilbert空间相干性以及布居动力学解耦的条件。我们进一步发现特定的能量和耦合制度,其中实现了系统的Fock空间相干性中的长寿命共振,即使在人口或希尔伯特空间相干性中没有发现共振。数值计算表明,这种共振在玻色子介导的弛豫和通过量子点的输运的存在下仍然是鲁棒的。
2012-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-dependent current into and through multilevel parallel quantum dots in a photon cavity
我们从理论上分析的充电电流,并通过,纳米级的二维电子系统与两个平行的量子点嵌入在一个短的线放置在一个光子腔的传输电流。柱塞门用于将相互作用系统的特定多体状态置于由外部引线限定的偏置窗口中。我们展示了多能级复杂中心系统中的输运现象如何强烈依赖于栅极电压。我们确定了一个共振传输通过中心系统的两个自旋分量的一个电子的基态是在偏置窗口。这种通过最低能量电子态的共振输运似乎在很大程度上独立于失谐的光子场时,从传输电流判断。这在小偏置区域中是可以预期的,但是对系统状态占用的观察表明,这幅图并不完全正确。电流并不反映使系统进入稳态的较慢的光子活性内部跃迁。最初存在的光子数决定了系统何时达到真正的稳态。在偏置窗口中的两个电子的状态,我们观察到一个更复杂的情况与中间的辐射和非辐射弛豫通道导致一个稳定的状态与弱非共振电流所造成的非弹性隧穿通过两个电子的基态的系统。辐射通道的存在使得这种现象依赖于腔中最初的光子数。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall
Decay and persistence of spatial coherence during phonon-assisted relaxation in double quantum dots
我们提出了一个理论研究的空间相干性之间的离域激子态之间的弛豫过程中耦合到声学声子的一对垂直堆叠的半导体量子点的演变。我们发现,即使在非耦合的非全同量子点系统中,如果能级间的能量分裂存在一种特殊的简并,空间相干性也可以转移到基态。相干转移的声子辅助机制导致产生的相干性的量对点间距离和温度的依赖性。我们还分析了耦合系统的载流子声子动力学的影响,其中空间相干存在于离域基态。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Noise enhancement due to quantum coherence in coupled quantum dots
我们发现,通过两个垂直耦合的量子点的电荷输运的噪声增强的有趣的观察可以解释的相互作用的量子相干性和强库仑阻塞。我们证明了这种新的超泊松电荷转移机制是非常敏感的电子-声子散射所引起的退相干推断从测量的温度依赖性。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall
Edge and bulk merons in double quantum dots with spontaneous interlayer phase coherence
我们研究了当约束势存在反射对称的横向畸变时,双量子点中的介子成核。我们发现,merons可以成核的内部和边缘的点。除了这些merons,我们的研究结果表明,电子密度调制也可以存在于点内。一个边meron似乎有大约一半的整数缠绕数。
2006-09-22 cond-mat.mes-hall
Stimulated Raman spin coherence and spin-flip induced hole burning in charged GaAs quantum dots
相干非简并差分透射光谱中的高分辨率光谱烧孔(SHB)揭示了带负电荷量子点系综中的自旋-三振子动力学。在Voigt几何中,受激拉曼自旋相干在三子光谱空穴的顶部产生斯托克斯和反斯托克斯边带。在零失谐处的一个非常窄的尖峰的突出特征来自自旋布居脉动动力学。这些SHB功能确认相干电子自旋动力学在带电点,和线宽揭示自旋光谱扩散过程。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall
Optical transitions, exciton radiative decay, and valley coherence in lead chalcogenide quantum dots
我们提出了倒易空间中谷相干和超辐射的概念,并表明它导致$N$ -谷半导体量子点中亮激子辐射寿命的$N$ -倍减少。接下来,我们解释为什么,尽管如此,激子辐射寿命在PbX(X = S,Se,Te)量子点,从光致发光衰减测量,是在微秒范围内。我们还解决了具有强带间耦合的窄隙材料制成的纳米结构中的光-物质相互作用的特殊性。
2022-03-25 cond-mat.mes-hall
RG transport theory for open quantum systems: Charge fluctuations in multilevel quantum dots in and out of equilibrium
我们提出了一种实时重整化群(RTRG)方法来描述一般多能级量子点在非平衡态下的定态电流。所采用的方法包括一个非常雏形的近似RG方程忽略所有的顶点校正,而它提供了一种手段来计算有效点Liouvillian自洽。基于弱耦合点和水库之间的隧道膨胀,RTRG的方法原来可靠地描述电荷波动和任意耦合强度的平衡,即使在零温度。我们证实了这一点,在线性响应制度与基准对高精度的数值重整化群数据的示例性情况下的三能级量子点。对于小到中等偏置电压和弱库仑相互作用,我们发现RTRG和功能重整化群数据之间的一个很好的协议,这可以预期是准确的,在这个政权。因此,我们宣传的RTRG方法作为一个有效的和通用的工具来描述电荷波动理论上的量子点系统。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enlarged Symmetry and Coherence in Arrays of Quantum Dots
在孤立的半导体量子点中,可以实现SU(4)群的扩大对称性。哈伯德模型则描述了一个耦合点的柱状阵列,并且在半填充时,系统可以映射到SU(4)自旋链上。这些新结构的物理学是丰富的,因为可以获得新的相。自旋自发二聚化,并通过使用密度矩阵重整化群(DMRG),我们表明,二聚体状态是强大的破坏SU(4)对称性的扰动。我们提出了实验验证二聚相存在的方法。
1999-02-23 cond-mat.mes-hall
Generation and detection of mode-locked spin coherence in (In,Ga)As/GaAs quantum dots by laser pulses of long duration
使用可变持续时间高达80 ps的光脉冲,我们报告的自旋相干初始化和随后的检测在n型单电荷量子点,受到横向磁场,泵浦探测技术。我们从实验和理论上证明了自旋相干的产生和读出效率取决于激光脉冲宽度与自旋进动周期的比值:对于固定的泵浦和/或探测脉冲宽度,增大的磁场会抑制自旋相干信号,而对于较小的磁场,脉冲宽度越长,这种抑制作用就越明显.抑制的原因是由于脉冲作用期间的进动而引起的自旋取向的变化。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Hole spin coherence in InAs/InAlGaAs self-assembled quantum dots emitting at telecom wavelengths
研究通过自旋模式锁紧技术测量自组装量子点中空穴的自旋相干时间,并采用自旋惯性方法确定纵向自旋弛豫时间。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall
Theory of nonlinear optical spectroscopy of electron spin coherence in quantum dots
从理论上研究了单电子掺杂半导体量子点非线性光学光谱中电子自旋相干性的产生和探测。在三阶微分透射谱中,简并泵浦和探测频率处的超窄峰的宽度的倒数给出自旋弛豫时间($T_1$),而Stoke和反Stoke自旋共振的宽度的倒数给出由于非均匀加宽而引起的有效自旋退相时间($T_2^*$)。用五阶微分透射谱中超窄烧孔共振宽度的倒数来测量不计非均匀加宽效应($T_2$)的自旋退相时间。
2006-10-03 cond-mat.mes-hall
Phase coherence, inelastic scattering, and interaction corrections in pumping through quantum dots
非相互作用的相位相干量子点中的绝热量子抽运可以用布劳威尔公式很好地描述。点内的相互作用,同时抑制相位相干性,使布劳威尔的形式主义不适用。在本文中,我们讨论的物理过程的性质,迫使超越布劳威尔的公式泵的描述,并开发,使用受控的绝热膨胀,一个有用的形式主义,研究在一个通用的微扰计划的相互作用的影响。泵浦电流由第一个贡献,类似于布劳威尔的公式和帐户的reflectivity的相干性,和描述非弹性散射的相互作用校正。我们应用该方法研究了与玻色子浴相互作用对共振能级泵浦的影响,并讨论了旋转栅门循环中泵浦电荷量子化的鲁棒性。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Enhanced spin coherence while displacing electron in a 2D array of quantum dots
在量子点阵列中相干穿梭单个电子自旋的能力是开发可扩展的量子信息平台的关键步骤。它允许使用稀疏的电子自旋阵列,设想有效地解决一个和两个量子位门的挑战。当电子在阵列中被移位时,它们会受到与位置相关的环境相互作用,例如与基底核自旋的超精细耦合。在这里,我们证明了在$3\times 3$隧道耦合量子点阵列中的电子多方向位移通过运动窄化现象增强了自旋相干时间。更具体地说,多达10个配置的电子探索,研究自旋动力学上的位移的影响。在快速和重复位移的情况下,观察到的相干时间的增加高达10倍。通过一个简单的模型定量描述了位移引起的相干性损失的物理机制,并在大规模量子线路的背景下讨论了电子位移过程中自旋相干性的影响.
2021-01-15 cond-mat.mes-hall
Correlated electron physics in multilevel quantum dots: phase transitions, transport, and experiment
我们研究相关的两级量子点,耦合在有效的1-通道的方式,以金属铅;与电子的相互作用,包括对水平和水平间的库仑排斥,以及轨道间的洪德规则交换有利于自旋-1状态的相关部门的自由点。对于任意的点占有率,被认为是潜在的阶段,量子相变(QPT),热力学,单粒子动力学和电子输运性质,并直接比较横向量子点上的电导实验。两个不同的阶段一般出现,一个特点是正常的费米液体固定点(FP),另一个由欠屏蔽(USC)自旋-1 FP。相关联的QPT,这发生在一般的混合价制度的非整数点电荷,被发现由连续线的Kosterlitz无边界过渡,分离的一阶能级交叉过渡在高对称点。一个'Friedel-Luttinger求和规则'的推导,并与Luttinger定理的USC阶段(奇异费米液体)的推导推广,是用来获得T=0零偏压电导的一般结果,仅表示在点占有率和适用于两个阶段。与此相关的是,QPT的动力学特征表现出两大类行为,对应于近藤共振或反共振的崩溃,因为从费米液相过渡接近;后一种行为在实验微分电导图中很明显。利用数值重整化群方法结合分析论证对该问题进行了研究。
2009-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stimulated and spontaneous optical generation of electron spin coherence in charged GaAs quantum dots
报道了通过中间带电激子(trion)态相干光激发带电GaAs量子点的基态电子自旋极化。相干光场用于产生和检测带电量子点的自旋基态之间的拉曼自旋相干性。测量的自旋退相干时间,这可能是有限的自旋系综的性质,在零场接近10纳秒。我们还表明,量子拍频中的拉曼自旋相干性不仅是由通常的受激拉曼相互作用引起的,而且也是由两个激发态同时自发辐射衰减到两个自旋态的相干组合引起的。
2005-06-10 cond-mat.mes-hall
Coherence and Decoherence in Tunneling between Quantum Dots
耦合量子点是普遍存在的量子双势阱的一个例子。在典型的输运实验中,每个量子点也耦合到连续态。我们的方法考虑到这一点,使用格林函数形式主义来解决整个系统。时间依赖的解决方案,然后探讨在不同的限制情况下。在一般情况下,相干和不相干的行为的组合进行观察。然而,在每个点与宏观世界的耦合相等的情况下,时间演化是纯粹相干的。
2002-06-16 cond-mat.mes-hall
Optical initialization of hole spins in p-doped quantum dots: orientation efficiency and loss of coherence
本文研究了最近提出的利用亚皮秒圆偏振激光脉冲耦合三电子态实现$p$掺杂量子阱或量子点系统空穴自旋初始化的方案。我们分析了自旋初始化的效率,并预测了由于脉冲激发本身以及声子诱导的自旋退相而导致的固有自旋相干损失,两者都发生在驱动激光脉冲的时间尺度上。我们发现,所实现的取向效果的程度的比例不依赖于脉冲面积,但对温度和失谐敏感。确定了最佳激励参数。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Coherent coupling of individual quantum dots measured with phase-referenced two-dimensional spectroscopy: photon echo versus double quantum coherence
我们采用二维(2D)相干,非线性光谱研究耦合在单个InAs量子点(QD)和QD分子。在双光束序列中的交换脉冲排序允许区分重定相和非重定相四波混频(FWM)配置。我们强调非重定相的情况下,允许监测双光子相干动力学。相应的傅里叶变换产生双量子2D FWM映射,这与其单量子对应物相证实,源自于重相序列。我们介绍了参考的四波混频相位与驱动脉冲进行的,克服其主动稳定的必要性,在2D光谱所需的。结合单量子和双量子二维四波混频,提供了一个相关的工具,在检测和确定单个量子系统之间的相干耦合机制,如实验所示。
2017-03-22 cond-mat.mes-hall
The formation of nonequilibrium steady states in interacting double quantum dots: When coherences dominate the charge distribution
从理论上研究了非平衡双量子点结构从对应于不同产物态的初始条件(点与铅之间无纠缠)到非平衡稳态的全时演化.该结构是由一个两级的无自旋安德森模型,其中的水平耦合到两个引线举行不同的化学势。这个问题是解决了一个数值精确的分层主方程技术和结果进行比较,从Born-Markov理论得到的近似。该方法使我们能够研究时间演化的顺序$10^4$的裸杂交时间的时间,使eludication的作用的初始状态的瞬态动力学,相干电荷振荡和相互作用诱导的重整化的能级。我们发现,当系统平均携带一个电子时,稳定态的形成受到点之间的相干性的强烈影响。后者可以是相当大的,并且实际上在存在偏置电压的情况下比其在平衡状态下更大。此外,点间相干性示出,导致在人口的点的显着差异。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall
Influence of Nuclear Quadrupole Moments on Electron Spin Coherence in Semiconductor Quantum Dots
从理论上研究了涨落Overhauser场对束缚在量子点中的电子自旋的影响。涨落是由于不同原子核之间通过核磁偶极耦合交换原子核角动量而产生的。我们专注于核电四极矩(QPM)的作用,这通常会导致在电场梯度的存在下,在核间自旋转移效率的降低。通过模拟电子自旋回波实验,研究了电子自旋相干时间的影响。我们发现,准相位调制引起的电子自旋相干时间的增加和四极移,其中不同的核有不同的能量转移的不均匀分布,导致更大的增加比均匀分布的电子相干时间。此外,核自旋系综的部分极化放大了不均匀四极位移的影响,导致电子相干时间的额外增加,并提供了一种替代实验上具有挑战性的建议全动态核自旋极化。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall
Distinguishing coherent from incoherent charge transport in linear triple quantum dots
量子输运中的一个基本问题是量子相干性如何影响通过纳米结构的电荷转移。我们通过比较Lindblad密度矩阵描述与Pauli速率方程方法来解决线性三重量子点的这个问题,并分别分析相干和顺序电荷隧穿的相应零频率计数统计。还研究了由于失相引起的密度矩阵的衰减相干性的影响。我们的研究结果表明,散粒噪声和偏度,特别是在大耦合到排水水库的限制,所示的相干性的敏感性,可以用来明确地证明在三重量子点的电荷传输参与的相干过程。我们的分析结果是通过使用特征多项式的方法完全计数统计量。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Fano resonances as a probe of phase coherence in quantum dots
在存在连接源极触点和漏极触点的直接轨迹的情况下,量子点的电导可以表现出Fano型的共振。由于Fano共振是由两个传输路径的干涉引起的,因此它们的线形(如Fano参数q所描述的)对量子点中的退相敏感。我们表明,在某些情况下,可以提取的退相时间从一个单一的共振q的测量。我们还证明了q值随能级的变化,并计算了混沌量子点的几率分布。我们的研究结果是相关的Goeres等人最近的实验。
2001-05-14 cond-mat.mes-hall
Full tunability and quantum coherent dynamics of a driven multilevel system
针对人工量子系统可调性受器件设计限制的问题,本文用纵向驱动的 Floquet 工程调控栅极定义双量子点多能级模型,揭示共振调制、绝热转移和暗态等相干现象,并提出抗噪声绝热量子门。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall
Electron transport through multilevel quantum dot
利用格林函数方法研究了夹在两个金属接触之间的多层量子点的量子输运性质。在这里,我们做参数计算,紧束缚模型的基础上,研究通过这样的桥梁系统的输运性质。电子输运性质受(a)点中的量子化能级的数目、(b)点与电极的耦合强度、(c)平衡费米能$E_F$的位置和(d)表面无序的显著影响。在弱耦合极限下,电导($g$)呈现出与量子化能级相关的尖锐共振峰,而在强耦合极限下,电导得到了显著的展宽。通过我们对电流-电压($I$ - $V$)特性的研究,通过这些系统的电子转移行为变得更加清晰可见。在这种情况下,我们还描述了电流波动的噪声功率($S$),并确定Fano因子($F$),它提供了一个重要的信息之间的电荷载流子的电子相关性。最后,我们通过研究表面无序效应,发现了一种新的输运现象,即在强无序区,电流振幅随表面无序强度的增加而增加,而在弱无序区,电流振幅随表面无序强度的增加而减小。这种反常行为与体无序系统的反常行为完全相反,在体无序系统中,电流振幅总是随无序强度的增加而减小。同时还观察到,电流振幅强烈依赖于系统的尺寸,揭示了有限量子尺寸效应。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Markovian Dynamics of Charge Carriers in Quantum Dots
我们研究了多层载流量子点中束缚粒子的动力学。我们特别关注共振隧穿传输的机制,其中有几个通道可用于传输。通过玻恩近似下的非马尔可夫形式,我们研究了受限粒子的实时演化,包括输运诱导的退相干和弛豫。在相干叠加的情况下,不同粒子数的状态,我们发现,一个福克空间的相干性可能会保留,即使在存在隧道进出的点。实时的结果,提出了各种不对称的隧道速率到不同的轨道。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall
Vacuum-induced coherence in quantum dot systems
本文从理论上研究了一对垂直堆叠的半导体量子点的真空诱导相干性。该过程包括在一个相干的激发转移从一个单激子的状态本地化在一个点的离域状态,其中的激子占领被捕获。我们研究了量子点系统(相对于自然原子)的特征因素的影响:能量失配,在不同的点,不同的和非平行的偶极子由于子带混合,以及耦合到声子本地化的单个激子状态之间的耦合。我们表明,能量失配的破坏性影响可以克服的偶极矩和耦合点之间的适当的相互作用,这使得人们可以观察到的捕获效果,即使在一个结构与技术上现实的能量分裂的顺序毫电子伏特。我们还分析了声子动力学对占据陷阱的影响,并表明声子效应在一定的系统参数范围内被抑制。结果表明,在量子点中可以实现真空诱导的相干效应和与之相关的长寿命的束缚激子布居。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall
Influcence of the nuclear electric quadrupolar interaction on the coherence time of hole- and electron-spins confined in semiconductor quantum dots
实时自旋动力学和自旋噪声谱计算的p和n-带电量子点内的各向异性中心自旋模型扩展额外的核电四极相互作用(QC)和增强的实验数据研究使用相同的激发条件。使用现实的估计分布的耦合常数,包括各向异性参数,我们表明,特征的长时间尺度是相同的顺序强烈决定的电子和空穴自旋的QC,即使自旋衰变的分析形式不同显着符合我们的测量。由于谱求和规则和不同的谱形状,电子自旋噪声谱的低频部分比空穴自旋噪声谱的低频部分小大约$1/3$。这是证实了我们的实验光谱上测量的两种类型的量子点系综在低功率限制的探测激光。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall
Spin transitions driven by electric dipole spin resonance in fluorinated single- and bilayer-graphene quantum dots
研究了在周期性变化的电势驱动下,稀氟化石墨烯量子点的自旋跃迁。单层石墨烯的薄片被认为是以及在双层石墨烯中诱导的静电电子陷阱。在紧束缚方法内获得定态,并用于本征态的基础来描述系统动力学。顶层的稀磁导致束缚态的谷简并度升高,并由于薄片内的电流循环而使轨道磁偶极矩衰减。此外,由吸附原子引起的顶层的表面变形引入的自旋-轨道耦合允许由AC电场驱动自旋翻转。对于双层量子点,自旋翻转时间比实验自旋弛豫时间短得多。讨论了多光子跃迁和多能级跃迁的动力学效应。
2016-12-21 cond-mat.mes-hall
Long-lived electron spin coherence in CdSe/ZnSSe self-assembled quantum dots
利用时间分辨的抽运-探测克尔旋转方法研究了n掺杂和未掺杂的自组装CdSe/Zn(S,Se)量子点中的电子自旋相干性。在n掺杂量子点中发现了自旋取向后持续长达13 ns的长寿命自旋相干性,显著超过了电荷中性和带负电荷的激子的350 - 530 ps的寿命。在0.25 T的磁场中,电子自旋退相时间长达5.6 ns。驻留电子与核自旋涨落的超精细相互作用被认为是退相时间的主要限制因素。分析了该机制在II-VI和III-V量子点中的效率。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Temperature dependence of hole spin coherence in (In,Ga)As quantum dots measured by mode-locking and echo techniques
利用自旋锁模和自旋回波技术研究了自组装(In,Ga)As/GaAs量子点中空穴自旋相干时间的温度依赖性。在低于8 K的温度下,测量到的相干时间约为a μs。对于更高的温度,在10 K的范围内会发生快速下降,下降到几ns。空穴-核超精细相互作用似乎太弱,无法解释这些限制。我们认为,自旋轨道相关的相互作用是决定性的来源,空穴自旋退相干。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum measurement of coherence in coupled quantum dots
我们描述了两个耦合量子点的条件和无条件动力学时,一个点进行测量,其占用数使用单电子晶体管(SET)。当通过SET的裸隧穿率被其中一个点的占用数改变时进行测量。我们发现,有一个测量引起的退相干的时间尺度之间的点的局域态和时间尺度上的系统成为本地化由于测量的差异。理论和目前的实验之间的比较。
2000-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exploring coherence of individual excitons in InAs quantum dots embedded in natural photonic defects: influence of the excitation intensity
量子少能级系统的精确光学响应关键取决于入射脉冲面积的精确选择。我们利用四波混频(FWM)光谱来推断单个InAs量子点(QD)的相干响应和动力学,并研究它们的脉冲面积依赖性。通过结合原子力显微镜与四波混频高光谱成像,我们发现,检索的四波混频信号来自于封闭在自然光子缺陷中的单个量子点。在这些缺陷中优化的光-物质耦合使我们能够在宽范围的驱动场振幅中进行研究。当改变激发激光脉冲的脉冲面积时,双脉冲四波混频技术可以解决所谓的拉比旋转问题。我们调查这些拉比旋转内的两个和三个级别的系统,从理论上和实验上,并解释其阻尼耦合到声学声子。为了突出脉冲面积影响的重要性,我们表明,声子诱导的量子点激子的退相依赖于脉冲强度。
2017-04-11 cond-mat.mes-hall
Ultrafast optical rotations of electron spins in quantum dots
在比相干时间短得多的时间尺度上对量子比特进行相干操纵是量子信息处理的关键前提。量子点(QD)中的电子自旋对于量子比特的实现特别有吸引力。近年来,已经开发了用于自旋初始化和读出的有效光学方法。已经证明了微秒范围内的自旋相干时间,因此非常希望通过皮秒光脉冲进行自旋控制。然后,可以执行大量的自旋旋转,同时保持相干性。剩下的一个主要挑战是以高保真度演示这种旋转。在这里,我们使用的量子点电子自旋的系综聚焦成少数的进动模式的磁场通过周期性的光泵。我们证明了超快的光学旋转的自旋在皮秒时间尺度上的任意轴使用激光脉冲作为控制领域。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall
Quantum coherence in noise power spectrum in two quantum dots
本文研究T形双量子点系统中噪声功率谱的量子干涉,通过谱分解区分电流关联贡献,发现弱耦合下谱有凹陷,强耦合下有两个相干弛豫器,并由量子临界点分隔,线性响应下导纳因量子干涉而异。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Pulsed-gate spectroscopy of single-electron spin states in bilayer graphene quantum dots
石墨烯和双层石墨烯量子点是具有长相干时间的自旋量子位的有希望的宿主。虽然最近的技术改进使得在双层石墨烯量子点中静电限制单电子成为可能,并且已经详细研究了它们的自旋和单粒子谱的谷纹理,但是它们的弛豫动力学仍然未被探索。在这里,我们报告通过高频门控单电子双层石墨烯量子点的传输。通过单电子自旋态的瞬态电流谱,我们得到了自旋弛豫时间的下限为0.5~$μ$ s。这一结果代表了石墨烯量子点中自旋相干时间的研究和自旋量子比特的实现的重要一步。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Coherent Radiation by Quantum Dots and Magnetic Nanoclusters
研究了量子点和磁性纳米团簇的组装。结果表明,这样的组件可以产生相干辐射。一种方法是开发用于解决系统的非线性方程组描述的动态,这样的组件。该方法是通用的,适用于不同的物理性质的系统。尽管动力学方程在数学上相似,但量子点和磁性纳米团簇的物理过程却大不相同。在量子点组装中,相干性由于通过公共辐射场的点相互作用的迪克效应而发展。对于磁性团簇系统,由于共振器的反馈作用引起的Purcell效应,自旋运动出现相干性。自组织相干自旋辐射在没有共振器的情况下无法产生。这一主要区别与物体间偶极力的不同物理性质有关。由于光子交换而出现的辐射量子点之间的有效偶极相互作用使点辐射集体化。而偶极自旋相互作用从一开始就存在,但在辐射之前,相反,它们使自旋运动退相,从而破坏运动自旋的相干性。此外,量子点辐射表现出辐射自旋所不存在的湍流光子衍射。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric transport and current noise through a multilevel Anderson impurity: Three-body Fermi-liquid corrections in quantum dots and magnetic alloys
本文提出适用于多能级量子点和磁性合金的费米液体理论,计算三体关联修正,揭示洛伦兹数偏离维德曼-弗兰兹定律的$T^2$依赖及对噪声的影响。
2024-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effects of photo-neutralization on the emission properties of quantum dots
本文研究了量子点在双光子共振激发和外加光中和激光作用下的相干特性。对于双激子-激子对,光中和增加了激发过程的效率,从而增加了源的亮度,增加了约1.5倍。这种增强不会降低系统中的相关相干性;既不会降低单光子相干时间,也不会降低激发过程的相干性。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scaling of qubit coherence in quantum dot based Majorana chains: Rabi and Ramsey oscillations of Majorana qubits formed by four and six quantum dots
University of Florida(佛罗里达大学);University of Maryland(马里兰大学)
本文研究四点与六点量子点马约拉纳链量子比特的拉比和拉姆齐相干时间,发现更长的链是更好的量子存储器,但未必是更好的可操控量子比特。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
Transient Dynamics of Confined Charges in Quantum Dots in the Sequential Tunnelling Regime
我们研究了在有序隧穿输运条件下,单个多能级量子点中束缚粒子的含时、相干和耗散动力学。我们专注于非平衡制度,其中有几个渠道可供运输。通过一个完全微观和非马尔可夫密度矩阵形式主义,我们研究了输运诱导的退相干和弛豫系统。我们验证我们的方法,也调查我们的模型的马尔可夫极限。我们确认,不仅不这样的限制忽略系统状态之间的相干振荡的预期,而且在此限制下达到稳态的速率显着不同于非马尔可夫的结果。通过系统地分析各种实际隧穿率各向异性和能量配置下约化密度矩阵非对角元素相干振荡的衰减常数和频率,我们提出了一个扩展退相干时间的准则.
2010-02-11 cond-mat.mes-hall
Conical Intersections Shed Light on Hot Carrier Cooling in Quantum Dots
本文通过圆锥交叉级联模型,解释了不同表面配体量子点中热载流子冷却的超快动力学,揭示了配体通过电子或振动耦合影响弛豫行为的机制。
2025-08-10 cond-mat.mes-hall
Nuclear State Preparation via Landau-Zener-Stueckelberg transitions in Double Quantum Dots
我们从理论上模拟了一种增加双量子点中双自旋量子比特相干时间的核子态制备方案。两个电子系统反复调整整个单重态-三重态的水平-反交叉与交替缓慢和快速扫描的外部偏置电压。利用Landau-Zener-Stueckelberg模型,我们发现除了一个小的核极化对电子自旋相干性的微弱影响外,慢扫描只是部分绝热的,导致弱的核自旋测量和核态窄化,从而破坏了电子自旋相干性.这解决了最近的一个实验[D. J. Reilly等人,Science 321,817(2008).]。基于我们对弱测量的描述,我们模拟了一个每个点有n=200个核自旋的系统。在n中缩放指示对于较大的n的更强的影响。
2009-06-04 cond-mat.mes-hall
Increased coherence time in narrowed bath states in quantum dots
研究了核欧弗豪泽场分布窄化对量子点中中心电子自旋退相干的影响。我们用中心自旋模型来描述量子点中的自旋动力学。我们使用解析解的均匀耦合和时间依赖的密度矩阵重整化群(tDMRG)的非均匀耦合。利用这些工具,我们计算了有或没有外部磁场作用于中心自旋的核自旋大浴的中心自旋的动力学。我们研究的重点是初始混合物的影响与狭窄的分布的Overhauser场和施加的磁场的退相干的中心自旋。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherence and indistinguishability of highly pure single photons from non-resonantly and resonantly excited telecom C-band quantum dots
在本工作中,共振泵浦方案在提高光子相干性的效果进行了研究,在通信C波段发射的InAs/InGaAs/GaAs量子点。多个示例性量子点的跃迁的线宽分别通过傅里叶变换光谱和共振扫描在带上泵浦和共振荧光下确定。平均线宽从带上激发中的$9.74\,\mathrm{GHz}$减小到共振荧光中的$3.50\,\mathrm{GHz}$,强调其优越的相干性。此外,证明了具有$49.2\,\%$保真度的相干态制备的可行性,构成了从量子点按需生成相干的单个C波段光子的步骤。最后,双光子激发的双激子的共振泵浦方案进行了研究。一个解卷积的单光子纯度值的$g^{(2)}_{\mathrm{HBT}}(0)=0.072\pm 0.104$和程度的不可逆性的$V_{\mathrm{HOM}}=0.894\pm0.109$确定的双激子跃迁。这代表了实现量子通信应用(如电信波长的量子中继器方案)的先决条件的重要一步。
2019-03-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Massive creation of entangled exciton states in semiconductor quantum dots
强激光脉冲在非均匀加宽的量子点介质中传播,大量产生纠缠激子态。脉冲通过后,所有的单激子状态保持未填充(自诱导透明),而双激子相干(激子纠缠)是通过双光子跃迁产生的。我们提出了几个实验技术,观察这种意想不到的行为。
2002-11-05 cond-mat.mes-hall
Trion quantum coherence in site-controlled pyramidal InGaAs quantum dots
Department of Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理系);Sussex Centre for Quantum Technologies, University of Sussex(苏塞克斯大学苏塞克斯量子技术中心);Tyndall National Institute, University College Cork(科克大学学院廷德尔国家研究所)
研究利用先进光学技术实现了金字塔形InGaAs量子点中三重态到基态的超快相干控制,展示了其在量子信息处理中的潜力。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coupling-energy driven pumping through quantum dots: Role of coherences
Universität Duisburg–Essen(杜伊斯堡-埃森大学);Helmholtz–Zentrum Dresden–Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心)
研究非共振隧道效应和相干性对量子点电子泵浦的影响,分析两种泵浦机制,探讨耦合能驱动下的最优泵浦电流和能效。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polariton Lasing in a Multilevel Quantum Dot Strongly Coupled To a Single Photon Mode
提出了一个描述有限个费米子能级的量子点与柱形微腔最低光子模强相互作用的模型极化激元系统的光致发光光谱函数的近似解析表达式。通过数值对角化哈密顿量,得到了电子-空穴-光子系统的能量本征值和波函数。通过腔镜的泵浦和光子损耗用主方程来描述,该主方程被求解以确定稳态密度矩阵。利用量子回归定理计算了光子的一阶关联函数,并由此求出了谱函数。光谱函数定性地描述了极化激元激光制度的模型,对应于两个数量级的泵浦速率低于普通(光子)激光所需的。计算了光子和电子-空穴子系统的二阶相干函数随抽运率的变化。
2009-08-19 cond-mat.mes-hall