Anomalous electronic shot noise in resonant tunneling junctions
研究了远离平衡态的共振隧穿结中的散粒噪声行为。量子相干弹性电荷输运可以通过传输函数来表征,传输函数是给定能量的入射电子隧穿势垒的概率。在诸如量子点接触的系统中,电子散粒噪声通常基于恒定(与能量无关)的传输概率来计算,这是在低温和小偏压下的良好近似。在这里,我们将这些调查推广到远离平衡设置通过评估电子共振的电子电流噪声的贡献。我们的研究扩展规范表达式的电压激活的散粒噪声和最近发现的delta-T噪声远离平衡制度,当施加高偏置电压或温度差。特别地,当费米能级位于宽共振的肩膀上时,我们得到了一个散粒噪声的公式,揭示了高偏压下的非线性行为。
2019-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Electronic shot noise in fractal conductors
通过求解Sierpinski晶格和平面随机电阻网络中的主方程,我们确定了分形导体中弹性散射引起的散粒噪声功率P的尺度L。我们发现了一个幂律标度P ~ L^(d_f-2-alpha),其指数依赖于分形维数d_f和反常扩散指数α。这是与时间平均电流I相同的标度,这意味着Fano因子F=P/2 eI与标度无关。我们得到一个值F=1/3的异常扩散是相同的正常扩散,即使没有最小的长度尺度低于正常扩散方程举行。在随机电阻网络中,当跨越逾渗阈值时,F保持固定在1/3的事实可以解释最近在石墨烯薄片中测量到的与掺杂无关的Fano因子。
2008-03-18 cond-mat.mes-hall
Shot noise of a ferromagnetic nanowire with a domain wall
研究了含有弹道畴壁的扩散铁磁纳米线中自旋极化电流的散粒噪声。我们发现,短畴壁的存在强烈影响散粒噪声足够高的自旋极化的线。与不存在畴壁的情况相比,散粒噪声可以根据畴壁的长度及其相对电导而减小或增强。
2009-03-07 cond-mat.mes-hall
Experimental Test of the High-Frequency Quantum Shot Noise Theory in a Quantum Point Contact
我们报告的电子散粒噪声的量子点接触的频率在4-8 GHz的范围内的直接测量。所使用的非常小的能量尺度确保了少数传输的电子模式的能量独立传输及其准确知识。热能和量子点接触漏极-源极电压Vds都与光子能量hnu相当,导致当$V_{ds}<hν/e$时观察到散粒噪声抑制。我们的测量提供了第一个完整的测试有限频率散粒噪声散射理论没有可调参数。
2008-04-22 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of photons produced by electronic shot noise
本文提出了一种相位相干导体中电流涨落产生的辐射的光电探测统计理论。偏离泊松统计,将导致从一个经典的电流。对于在窄频率间隔中的检测,如果该频率间隔小于导体中的平均电流,则光电计数分布具有黑体辐射的负二项形式。当电子局域化开始时,一种不同类型的超泊松光子统计结果。
2000-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-shot readout error benchmark of the nitrogen-vacancy center's electronic qubit
本研究计算了金刚石氮空位中心电子量子比特多重读取误差随参数的变化,提出以系数Δ作为误差基准,并分析背景光子、光子损失和初始化误差的影响,为硬件优化提供指导。
2025-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shot-noise spectroscopy of energy-resolved ballistic currents
研究了非平衡载流子注入弹道导体并通过长程库仑力相互作用时的散粒噪声。库仑相互作用被示出作为能量分析仪的注入电子的轮廓通过在发射极接触的势垒的波动。我们表明,在能量分布的细节可以从库仑相互作用制度中的散粒噪声测量中提取,但不能从时间平均的数量或散粒噪声测量中没有相互作用。
2003-10-08 cond-mat.mes-hall
Bayesian estimation for quantum sensing in the absence of single-shot detection
量子信息协议,如量子纠错和量子相位估计,已被广泛用于提高量子传感器的性能。虽然这些协议依赖于单次检测,但在大多数实际应用中,只有平均读数可用,如在室温传感与金刚石中的氮空位中心相关的电子自旋的情况下。在这里,我们从理论上研究的应用程序的量子相位估计算法的高动态范围的磁力测量,在单次读出是不可用的情况下。我们表明,即使在这种情况下,贝叶斯估计提供了一种自然的方式来使用现有的信息,以一种有效的方式。我们应用贝叶斯分析,以实现一个优化的传感协议,用于估计与时间无关的磁场与一个单一的电子自旋相关的氮空位中心在室温下,并表明该协议提高了灵敏度超过以前的协议的一个因素3。此外,我们表明,一个额外的增强,可以通过考虑在检测器点击的定时信息。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonlocal effects in the shot noise of diffusive superconductor - normal-metal systems
考虑了具有两个超导电极和两个正常电极的十字形扩散系统。在正常引线之间施加电压$eV < Δ$。即使在没有平均电流通过超导电极的情况下,它们的存在也会增加正常电极处的散粒噪声,并且在与超导体强耦合的情况下使散粒噪声加倍。在超导电极的非平衡噪声保持有限的情况下,即使在一个消失的小的传输电流,由于没有能量转移到超导体。在足够高的电压下,这种噪声被电子-电子散射抑制。
2001-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electronic heat flow and thermal shot noise in quantum circuits
当将单个量子组件组装成介观电路时,库仑相互作用和电荷粒度之间的相互作用打破了电阻抗组成的经典定律。在这里,我们探索实验的热后果,并观察到电子热传输的一个额外的量子机制。所研究的,广泛可调的测试台电路是由一个微米级的金属节点连接到一个电子通道和电阻。通过焦耳耗散加热节点,我们从互补噪声测量中分别确定其温度和由通道两端的温度差引起的热散粒噪声(“delta- $T$噪声”)。热散粒噪声的预测,从而直接验证,并揭示了电子热流。后者表现出的贡献,从涉及电子的分区与库仑相互作用的通道。扩展热流预测,包括热散粒噪声,我们发现与实验的定量协议。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Experimental Violation Of Bell-like Inequalities By Electronic Shot Noise
量子电子噪声是指电子通过量子导体时产生的随机电流涨落。最近的实验表明,这种噪声可能在它产生的量子电磁场方面具有惊人的特性。观察到真空压缩\cite{PAN_squeezing}的存在和关联光子对\cite{C4quantique}的产生。在这里,我们证明了这种电磁场也违反了贝尔式不等式,从而证明了它真正的量子性质。这是通过观察真空的双模正交压缩来实现的:两个不同频率的电磁场正交可以如此相关,以至于它们的差异低于真空波动。因此,电子噪声包含纠缠光子对,这是量子计算和通信的关键成分。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effects of electron-hole asymmetry on electronic structure of helical edge states in HgTe/HgCdTe quantum wells
研究了HgTe/HgCdTe量子阱中电子-空穴非对称性对螺旋边态电子结构的影响。在四带kp模型的框架下,考虑到空间反转中心的缺失,我们得到了边缘态的能谱和波函数的解析表达式,以及边缘电子自旋分支间电偶极光学跃迁的有效g因子张量和矩阵元.我们表明,当两个条件同时满足-电子-空穴不对称性和没有反转中心-边缘电子的光谱偏离线性的,在这种情况下,我们得到的线性光谱的修正。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall
Beyond ensemble averaging: Parallelized single-shot readout of hole capture in diamond
结合宽场光学显微镜与精密光谱学,实现对金刚石中数百个NV-中心光生空穴俘获的并行单次读出,揭示了纳米尺度电荷动力学并测得接近Onsager极限的俘获半径。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Electronic primary thermometry -- experimental comparison of the Coulomb Blockade and Shot Noise Thermometer
Aalto University School of Science(阿尔托大学理学院);VTT Technical Research Centre of Finland Ltd(芬兰技术研究中心有限公司)
通过实验比较库仑阻塞温度计和散粒噪声温度计在20 mK至235 mK范围内的性能,验证两者基于自然常数k_B和e的测温一致性在2.5%以内,并分析测量频率不确定性对低温测温的影响。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Absence of inter-layer tunnel coupling of $K$-valley electrons in bilayer MoS$_{2}$
与单层石墨烯相比,在Bernal堆叠的双层石墨烯中,层间耦合显著影响电子能带结构。在这里,我们提出了高品质的$n$掺杂双层MoS $_{2}$的磁输运实验。通过测量作为电子密度和外加磁场的函数的朗道能级的演变,我们能够调查的占领导带状态,在原始双层MoS $_{2}$的层间耦合,以及这些效果是如何由电子-电子相互作用。我们发现双层MoS $_{2}$的两个层表现为两个独立的电子系统,其中对于每个MoS $_{2}$层观察到两倍朗道能级的简并。在发病的底部MoS $_{2}$层的人口,我们观察到一个大的负的可压缩性所造成的交换相互作用。这些观察,使我们的样品的高电子质量,表现出弱的层间隧道耦合,但在原始双层MoS $_{2}$强的层间静电耦合。实验的结论也可能与其他过渡金属二硫属化物材料有关。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall
Coherence oscillations in dephasing by non-Gaussian shot noise
本文对一维电子通道的散粒噪声散粒噪声产生的退相问题提出了一种非微扰处理方法。它适用于两个系统:一个电荷量子比特和电子马赫-曾德尔干涉仪,它们都与相邻的分区电子通道作为检测器相互作用。我们发现,可见度(干涉对比度)可以显示振荡作为检测器电压和相互作用时间的函数。这是散粒噪声的非高斯性质的独特结果,并且仅在强耦合状态下发生,此时由单个电子贡献的相位超过π。由此产生的公式再现了最近令人惊讶的实验观察报告[I]。Neder等人,cond-mat/0610634],并指出了一个一般的解释,在马赫-曾德尔干涉仪在大偏置电压观察到类似的可见度振荡。我们详细探讨了作为耦合强度,电压和时间的函数的振荡的完整模式,这可能是在未来的实验中观察到的。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
On the shot-noise limit of a thermal current
本文计算了两个不同温度的宏观电介质体之间的热流噪声功率谱密度。假设热能仅由声子携带,我们将量子点接触建模为具有谐波弹簧势的机械链接。在弱耦合,或弱链接限制,我们发现的热流模拟的著名的电子散粒噪声的表达。
2008-02-09 cond-mat.mes-hall
Shot Noise through a Quantum Dot in the Kondo Regime
通过量子点的电流中的散粒噪声被计算为从高电压、库仑阻塞制度到低电压、近藤制度的电压的函数。使用几种互补的方法,它示出的零频率散粒噪声(缩放的电压)表现出非单调依赖于电压,与近藤温度附近的峰值。除了给一个很好的估计的近藤温度,它表明,散粒噪声产生额外的信息,电子相关性的影响,在近藤制度的状态的局部密度,在传统的运输测量无法访问。
2001-11-15 cond-mat.mes-hall
Effect of finite Coulomb interaction on full counting statistics of electronic transport through single-molecule magnet
研究了具有有限库仑相互作用$U$的单分子磁体中的全计数统计。对于有限的$U$的FCS,不同于$U\rightarrow \infty $,示出了对称的栅电压依赖性时,与两个电极的耦合强度互换,这可以通过实验观察到的只是通过反转的偏置电压。此外,我们还发现有限$U$对散粒噪声的影响取决于SMM的内部能级结构和双电极SMM的耦合不对称性。当SMM与入射电极的耦合强于与出射电极的耦合时,在相对较小的栅压和相对较大的有限$U$下,出现顺序隧穿区的超泊松散粒噪声,而对于$U\rightarrow \infty $则不出现;而对于相反的耦合情况,则出现在相对较大的栅压下。超泊松散粒噪声的形成机制可以定性地归因于快、慢输运通道之间的竞争。
2011-01-04 cond-mat.mes-hall
Shot noise of the conductance through a superconducting barrier in graphene
我们研究了准粒子输运通过石墨烯超导势垒的电导和散粒噪声特性。基于Blonder,Tinkham和Klapwijk(BTK)公式,发展了研究石墨烯中输运性质的理论。相比之下,我们考虑了两种情况下,即在存在和不存在镜面Andreev反射的运输。结果表明,电导和散粒噪声在两种情况下表现出本质上不同的功能。研究发现,当采用超导门时,由于更多的隧穿通道对输运有贡献,散粒噪声得到了抑制。散粒噪声行为对势强和超导势垒宽度的依赖性在两种情况下是不同的。在存在镜面Andreev反射时,散粒噪声谱对势垒的势强和宽度更为敏感。在这两种情况下,在一定的参数设置下发生全透射,这对电导有很大的贡献,同时抑制了散粒噪声。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall
Pumped spin-current and shot noise spectra in a single quantum dot
我们利用单量子点与两个正常引线相连的平衡态下的泵浦自旋电流谱和电流噪声谱,作为探测电子自旋共振(ESR)和退相干的电学方案。我们提出了在拉普拉斯空间中的自旋分辨量子速率方程和关联函数的零频率atuo和交叉散粒噪声频谱的电荷和自旋电流的解析推导。结果表明,在强库仑阻塞区,ESR诱导的自旋翻转在没有净电荷输运的情况下产生有限的自旋电流和量子配分噪声。此外,自旋散粒噪声与磁拉比频率和退相干密切相关,是测量磁拉比频率和退相干的灵敏工具。
2005-01-25 cond-mat.mes-hall
Quantum state tomography with quantum shotnoise
我们提出了一个完全重建介观导体中单粒子和双粒子轨道量子态的方案。处于输运态的导体连续发射轨道量子态。轨道状态由电子分束器操纵,并通过测量平均电流和零频率电流散粒噪声消除器来检测。我们展示了如何,通过一个合适的完整的测量,一个和两个粒子状态的密度矩阵的元素,可以直接表示在电流和电流放大器。
2005-06-17 cond-mat.mes-hall
Shot noise in generic quantum dots: crossover from ballistic to diffusive transport
我们研究散粒噪声耦合到两个引线的通用量子点,并允许任意强度的衍射杂质散射内的点。弹道量子点具有混合的经典相空间,其中规则和混沌区域共存。在没有无序的情况下,噪声被系统地抑制到完全混沌系统的普遍值以下,其量随引线的位置而变化。这种抑制是由于通过规则区域和沿短混沌轨道的运输的确定性,并通过增加散射率,这是通过使用随机矩阵理论的泊松核纳入消失。
2002-08-08 cond-mat.mes-hall
Comment on ``Quantum Suppression of Shot Noise in Atom-Size Metallic Contacts''
在最近的一封信(物理Rev.Lett. 82,1526(1999)),van den Brom和van Ruitenbeek发现在电导接近$G_0=2e^2/h$的整数倍的原子大小的金接触中散粒噪声的显著抑制,明确地揭示了电子输运的量子化性质。然而,他们引入的用于描述部分开放电导通道对散粒噪声的贡献的自组织模型无法拟合其散粒噪声数据的最大值或最小值。在这里我们指出,具有无序的量子限制电子模型定量地再现了它们的测量结果。
1999-07-27 cond-mat.mes-hall
Shot Noise in Linear Macroscopic Resistors
本文报道了线性宏观电阻中存在散粒噪声的直接实验证据。散粒噪声的来源来自电阻器内部的载流子的总数的波动,该波动与在介电弛豫时间变得比动态渡越时间长的条件下的它们的扩散运动相关联。目前的研究结果表明,既不势垒,也没有非弹性散射的情况下,观察电子器件中的散粒噪声是必要的。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Full Counting Statistics of Electron Tunneling through Coherently Coupled Quantum Dots: Exchange Interaction Effect on Shot Noise
研究了考虑库仑相互作用的单量子点和相干耦合量子点中电子隧穿的零频散粒噪声。在Hartree-Fock近似下,在全计数统计的框架下,自洽地导出了电流和零频散粒噪声的解析表达式。结果表明,在量子量子点中,点间库仑相互作用引起的零频散粒噪声的修正项与无相互作用的散粒噪声相比几乎可以忽略不计,而在量子点中,即使在对称的情况下,点间相干涨落和强的点间库仑相互作用的相互作用也会引起超泊松噪声.
2014-12-10 cond-mat.mes-hall
Non-universal shot noise in quasiequilibrium spin valves
我们表明,由于电子-电子散射扩散自旋阀的Wiedemann-Franz定律的故障可能会导致在一个强大的抑制的Fano因子,描述了散粒噪声和平均电流之间的比率。在磁化的平行配置中,我们在没有正常金属间隔层的情况下找到通用值$\sqrt{3}/4$,但是包括间隔层导致在回到大间隔层长度的通用值之前对该值的非单调抑制。另一方面,在具有可忽略的小间隔物的反平行配置的情况下,Fano因子为$\sqrt{3 (1-P^2)}/4$,其中$P$表示电导率的极化。对于$P\rightarrow \pm 1$,通过系统的电流几乎没有噪声。
2013-06-04 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted shot noise in graphene in the Terahertz range
当受到电磁辐射时,穿过量子导体的电子电流的波动增加。这种额外的噪声,称为光子辅助的散粒噪声,产生于导体中电子-空穴对的产生和随后的分离。光子辅助的散粒噪声的物理特性已经在微波频率高达20 GHz的情况下得到了彻底的研究,其鲁棒性表明它可以扩展到太赫兹(THz)范围。在这里,我们提出的量子散粒噪声产生的石墨烯纳米粒子受到太赫兹辐射的测量。我们的研究结果表明,光子辅助的散粒噪声的签名,进一步表明,标志性的时间依赖的量子输运现象可以转置到太赫兹范围。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall
Temperature dependence of the visibility in an electronic Mach-Zehnder interferometer
我们在电子马赫-曾德尔干涉仪中进行了电导和散粒噪声的测量。干涉的可见度作为电子温度的函数,这是来自干涉仪的热噪声的影响。非平衡噪声显示h/e和h/2 e振荡与调制栅极电压的关系。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall
Quantum shot-noise at local tunneling contacts on mesoscopic multiprobe conductors
提出了测量介观结构上局部隧穿接触处的低频散粒噪声谱的新实验。单个隧穿尖端的电流涨落谱由局域偏态密度决定。两个隧穿尖端之间的电流相关谱对用导体散射态的乘积表示的非对角态密度元素敏感。因此,这样的实验允许研究电子波函数的相关性。我们提出了一个干净的线与一个单一的障碍和金属扩散导体的具体结果。
1998-05-22 cond-mat.mes-hall
Inelatic cotunneling current and shot noise of an interacting quantum dot with ferromagnetic correlations
我们利用量子朗之万方程方法研究了弱耦合极限下强库仑阻塞量子点与两个铁磁导线之间的非弹性共隧穿。我们首先开发一个布洛赫型方程微观描述的cotunneling诱导的自旋弛豫动力学,然后制定明确的解析表达式的局部磁化强度,电流,及其波动。在此基础上,我们预测了一个新的零偏压异常的微分电导在没有磁场的反平行配置,和不对称峰分裂在磁场。同时,对于同一个大极化的系统,我们发现在低的正偏置电压区存在负的零频微分散粒噪声。所有这些效应都归因于由于潜在的自旋翻转共隧穿引起的快速自旋反转。
2006-11-23 cond-mat.mes-hall
Shot noise fluctuations in disordered graphene nanoribbons near the Dirac point
研究了无序石墨烯纳米带中散粒噪声功率的随机涨落。特别是,我们计算的分布的散粒噪声的锯齿形和扶手椅边缘终端的纳米带。我们发现,散粒噪声统计是不同的每种类型的这两种石墨烯结构,这是存在不同的电子局域化的结果:而在锯齿形纳米带的电子边缘状态是安德森本地化,在扶手椅纳米带的边缘状态是不存在的,但电子是被动本地化。我们的分析结果得到了验证紧束缚数值模拟与随机跳跃元素,即,非对角无序,这保持了石墨烯子晶格的对称性。
2015-07-01 cond-mat.mes-hall
Benchmarking high fidelity single-shot readout of semiconductor qubits
量子比特初始化和测量保真度的确定对于量子计算机的整体性能是重要的。然而,在半导体量子比特中计算它的方法在实验之间有所不同。在本文中,我们提出了一个完整的理论分析,电子单次读出和描述的关键参数,以实现高保真度读出。特别是,我们推导出一个模型的能量选择性状态读出的基础上的电荷探测器的响应,并研究如何通过选择正确的实验参数来优化保真度。尽管我们关注的是单电子自旋读出,但所提出的理论可以应用于使用储存器的半导体中的其他电子读出技术。
2019-02-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shot noise in carbon nanotube based Fabry-Perot interferometers
我们报告了基于碳纳米管的法布里-珀罗电子干涉仪的散粒噪声测量。作为量子干涉的结果,噪声功率谱密度作为施加到栅电极的电压的函数振荡。量子散粒噪声理论定量地解释了这些数据。它允许确认两个近简并轨道的存在。在共振时,纳米管的传输接近统一,并且纳米管变得无噪声,如在量子点接触中所观察到的。在这个弱的后向散射制度中,噪声对后向散射电流的依赖性被发现弱于预期,指向电子-电子相互作用或弱退相干。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall
Design of a Single-Shot Electron detector with sub-electron sensitivity for electron flying qubit operation
最近在弹道导体中实现了相干单电子源,这让我们可以设想进行类似于量子光学实验的时间分辨电子干涉测量实验,最终可以将传播的电子激发用作飞行的量子比特。然而,一个重要的缺失是单次电子探测,它将使飞行量子比特的完整量子信息操作成为可能。在这里,我们提出并讨论了一个单电荷检测器的设计,能够实现在飞行中检测电子飞行量子比特。它的亚电子灵敏度将允许检测分数量子霍尔效应的分数带电飞行任意子,并将使使用符合测量检测任意子统计。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current noise generated by spin imbalance in presence of spin relaxation
我们计算了在没有净电流的情况下,由自旋不平衡产生的金属扩散导体中的电流(散粒)噪声。这种情况是在一个理想化的三端设置中建模的,其中包括两个偏置铁磁导线(F导线)和一个正常导线(N导线)。F引线的平行磁化引起N引线处的自旋不平衡和有限散粒噪声。有限自旋弛豫导致散粒噪声的增加,这取决于导体长度($L$)与自旋弛豫长度($l_s$)的比率。对于$L\gg l_s$,散粒噪声增加了两倍,并且与F引线的反平行磁化的情况一致。
2016-11-07 cond-mat.mes-hall
Electronic band gap and transport in Fibonacci quasi-periodic graphene superlattice
我们研究了Fibonacci准周期石墨烯超晶格中的电子带隙和输运。发现这种结构可以具有一个零-$\bar{k}$缺口,这在所有Fibonacci序列中都存在。与布拉格带隙不同,与狄拉克点相关的零$\bar{k}$带隙对入射角和晶格常数不太敏感。在零-$\bar{k}$间隙中出现的缺陷模对透射率、电导和散粒噪声有很大的影响,可以用来控制电子输运。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
High Bias Voltage Effect on Spin-Dependent Conductivity and Shot Noise in Carbon-doped Fe(001)/MgO(001)/Fe(001) Magnetic Tunnel Junctions
研究了外延Fe(100)/Fe-C/MgO(100)/Fe(100)磁性隧道结在低温(10 K)、高压偏压下动态电导(2.7V以下)和散粒噪声(1V以下)随磁性状态的变化。该结具有很大的隧道磁电阻(300 K时为185%,4K时为330%)。当电子扫描底部Fe-C界面的电子结构时,观察到偏置极性的磁阻的多重符号反转。散粒噪声具有泊松性质。这证明了纯自旋相关的直接隧穿机制,并验证了MgO势垒的高结构质量。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall
Light emission and finite frequency shot noise in molecular junctions: from tunneling to contact
在最近的实验中,从原子或分子结的隧穿到接触机制探索了扫描隧道显微镜诱导的光发射。在那里,光发射的强度显示出与光频率下的电流/电荷波动的强相关性。我们表明,这是一致的隧道制度与既定的理论,通过写有限频率的散粒噪声作为不同的电子状态之间的非弹性跃迁的总和。在此基础上,我们开发了一个实用的方案,使用格林函数对现实结构进行计算。获得的光子发射产额再现了实验的基本特征。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall
Robust negative differential conductance and enhanced shot noise in transport through a molecular transistor with vibration assistance
本文分析了振动辅助的有序隧穿(包括电流-电压特性和零频率散粒噪声)通过具有两个与内部振动不对称耦合的电子轨道的分子量子点。我们采用速率方程的情况下,平衡的声子,和强库仑阻塞。我们发现,具有强声子耦合基态轨道和弱声子耦合激发态轨道的系统具有很强的负微分电导,同时也具有超泊松电流噪声.详细讨论了负微分电导出现的原因和条件。
2008-02-20 cond-mat.mes-hall
Photon shot noise
本文评述了相干辐射在随机介质中传播的散粒噪声的最新理论。法诺因子P/I(噪声功率与平均传输电流之比)与介质的散射矩阵有关。这是Buttiker电子散粒噪声散粒噪声公式的光学模拟。散射本身对Fano因子没有影响,它仍然等于1(对于泊松过程)。吸收和放大都增加了泊松值以上的法诺因子。对于强吸收,P/I具有1+3f/2的普遍极限,其中f是入射辐射频率处的玻色-爱因斯坦函数。这是扩散导体中电子散粒噪声三分之一降低因子的光学模拟。在放大情况下,法诺因子在激光阈值处发散,而信噪比I^2/P达到一个有限的、普遍的极限。
1999-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shot Noise in Ballistic Graphene
我们研究了石墨烯场效应器件在4.2- 30 K温度范围内低频($f$ = 600- 850 MHz)的散粒噪声。我们发现,对于我们的石墨烯样品具有大的宽度与长度比$W/L$,Fano因子$\mathfrak{F}$在狄拉克点处达到最大值$\mathfrak{F} \sim$ 1/3,并且随着电荷密度的增加而强烈降低。对于较小的$W/L$,狄拉克点处的Fano因子显著较低。我们的结果是在良好的协议与理论描述的狄拉克点在干净的石墨烯输运产生的倏逝电子态。
2008-07-01 cond-mat.mes-hall
Fast and accurate shot noise measurements on atomic-size junctions in the MHz regime
原子和分子结上的散粒噪声测量提供了关于结的量子输运性质和在该过程中发生的非弹性散射事件的丰富信息。纳米尺度的耗散是纳米电子学中的一个核心问题,可以以最明确和最简化的形式进行研究。在这里,我们描述了一种测量技术,该技术允许将先前的噪声测量扩展到更高的频率范围,并且扩展到更高的偏置电压范围,同时保持噪声和电导的高精度。我们还展示了获得诊断光谱信息的优势。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall
Sub-shot noise sensitivities without entanglement
通常认为,纠缠是必要的,以击败散粒噪声的灵敏度限制,某些参数可以在干涉测量实验。在这里,我们表明,与波动的数量的双模玻色子,散粒噪声限制可以击败非纠缠玻色子态与所有玻色子在一个模式。对于给定的有限最大玻色子数,我们计算了最佳的单模和双模玻色子态,并表明在没有损耗的情况下,NOON态是最佳的双模玻色子态。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous shot noise in a bad metal beta-tantalum
该研究测量β-Ta纳米线的电子散粒噪声,发现其Fano因子随温度变化且低于准粒子扩散预期,同时排除跳跃输运,表明β-Ta可能具有关联电子液体。
2025-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A classical wave-packet approach to shot noise: power spectrum, Fano factor, and effective charge
纳米纤维、测量技术和介观输运理论的发展不断拓展着散粒噪声的研究领域。虽然有限温度下独立电子直流散粒噪声的波包方法可以直观地替代复杂的理论,但实际的散粒噪声数据往往比导出的简单表达式更为复杂。例如,由于相关隧穿,所谓的有效电荷可以偏离基本电子电荷。而且,存在希望知道散粒噪声的全频谱的情况。如果能在各种实验条件下找到一种简便的散粒噪声测量方法,这将是非常有用的。本文提出了一种经典的散粒噪声的波包方法。经典公式提供了一个严格而直接的形式主义来计算全谱,而且,澄清了Fano因子和有效电荷的结构。此外,现实的检测器和应用程序的互相关测量的作用也进行了讨论。目前的方法可以作为一个直观的补充,充分的量子力学和场论的方法。
2012-11-25 cond-mat.mes-hall
Shot noise suppression at room temperature in atomic-scale Au junctions
散粒噪声编码不能从简单的电子输运测量直接推断的附加信息。先前在低温下的原子尺度金属结中的测量已经显示出在特定电导值下的散粒噪声的抑制。这种抑制表明,这些结构中的传输通过离散的量子信道进行。使用高频技术,我们同时获得噪声数据和电导直方图在金结在室温和环境条件下。我们观察到噪声抑制在高达三个电导量子,与可能的迹象,电流引起的局部加热和$1/f$噪声在接触区在高偏压。这些测量结果表明,在室温下在原子尺度上的传输的量子特性。这项技术提供了一个额外的工具,研究耗散和相关性的纳米器件。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall
Theoretical investigations for shot noise in correlated resonant tunneling through a quantum coupled system
本文利用新近发展的依赖于偏压和温度的量子速率方程,对电子隧穿两能级相干耦合的双引线二能级相互作用系统中的零频和有限频散粒噪声散粒噪声进行了理论分析。为此,我们对传统的双端隧穿器件散粒噪声的产生-复合方法进行了适当的推广,考虑了不同电子态的相干叠加(量子效应).作为应用,我们对两种情况进行了详细的分析和数值研究:(1)电子隧穿与铁磁引线相连的量子点,并伴有点内自旋翻转散射;(2)无自旋费米子隧穿串联耦合的量子点,重点研究了散粒噪声随偏压和频率的变化。
2004-11-12 cond-mat.mes-hall
Electron Bunching in Transport Through Quantum Dots in High Magnetic Field
散粒噪声测量提供关于粒子的电荷及其相关性的信息。本文报道了量子点在量子化磁场作用下的散粒噪声测量。在一系列电导共振的峰值处测得的噪声比预期高出约9倍;这表明电子在穿过点时会聚束。这种增强可能是由一个额外的弱耦合水平的铅或激发态介导的。注意,在没有磁场的情况下,没有观察到聚束。
2007-01-09 cond-mat.mes-hall
Thermal shot noise in top-gated single carbon nanotube field effect transistors
测量了顶栅单碳纳米管晶体管的高频噪声和电流噪声,并用于研究一维晶体管中的热电子效应。结果与一维纳米晶体管的理论符合得很好。特别是一个大的修正约翰逊-奈奎斯特热噪声公式的预测证实了实验。实验表明,纳米管晶体管可以作为量子相干电子学的快电荷探测器,在0.2- $0.8 \mathrm{GHz}$波段的分辨率为$13\mathrm{μe/\sqrt{Hz}}$。
2010-05-12 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a metal close to Mott transition
本文通过测量纳米尺度SrIrO3结的散粒噪声,发现其被强烈抑制,表明导电由关联局域化电子的集体跳跃介导,为非费米液体态提供见解,并推进散粒噪声测量技术。
2024-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong quantum memory at resonant Fermi edges revealed by shot noise
对非平衡电流波动的研究使得能够评估通过纳米级导体的量子传输中所涉及的相关性。他们提供额外的信息,平均电流的电荷统计和存在的相干性,耗散,无序,或纠缠。散粒噪声作为电流自相关函数的时间积分,揭示了动力学信息。特别地,它检测非马尔可夫动力学的存在,即,记忆,在开放系统中,这一直是许多当前理论研究的主题。我们报告的低温散粒噪声测量的电子输运通过InAs量子点的费米边缘奇异制度,并表明它具有很强的记忆效应所造成的量子点和费米水库之间的相关性。我们的工作,除了解决噪声的原型强关联系统的主要利益,揭示了通用的量子动力学机制发生在相互作用的共振费米边缘。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall
Enhanced shot noise in graphene quantum point contacts with electrostatic reconstruction
通过研究量子霍尔区石墨烯量子点接触的散粒噪声,发现强磁场下限制与电子相互作用竞争形成的量子点使噪声增加50-100%,揭示关联电荷隧穿机制及静电环境的关键作用。
2025-08-26 cond-mat.mes-hall
Absence of edge reconstruction for quantum Hall edge channels in graphene devices
本研究通过扫描隧道谱学证明石墨烯量子霍尔边缘态无静电重构,由波函数消失边界条件定义,形成理想一维手性通道。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall