Quantum master equations for the superconductor--dot entangler
基于超导体和两个量子点并联\cite{loss}，利用量子主方程详细描述了纠缠电子自旋源的运行。这些推导出包括在一个完全一致的和非微扰的方式，从微观哈密顿的主要寄生过程。计算了平均电流，包括纠缠和非纠缠对的贡献。通过计算各种电荷状态概率来说明对设备操作的约束。
2004-05-24 cond-mat.mes-hall
Single Carbon Nanotube--Superconductor Entangler: noise correlations and EPR states
我们提出了一种实现固态纳米结构电子纠缠器的设备。它由一个单壁碳纳米管组成，两端连接到正常状态的电极，中间部分耦合到超导纳米线。这样的装置作为电子分束器，用于来自超导体的相关电子。我们首先表明，它可以用来检测积极的（玻色子-类）噪声相关的费米子系统。此外，它还为分裂器的两个臂中的纠缠电子提供了一个源。为了产生纠缠电子态，我们提出了两种基于自旋和能量滤波器的方案。它分别由铁磁垫和定义量子点的静电门系统组成。该装置的制造需要最先进的纳米纤维技术、碳纳米管合成和集成，以及原子力显微镜成像和操作。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Decoherence of Einstein-Podolsky-Rosen pairs in a noisy Andreev entangler
研究了量子噪声对非定域库珀对在Andreev纠缠器中输运的影响。Andreev纠缠器是由一个s波超导体与两个小量子点共振耦合而成的，两个小量子点又与正常引线耦合。由于栅极引线中的有限电阻或耦合到点的任何电阻性引线电容的结果，驻留在两个点上的电子感受到电压波动，因此出现噪声。在理想的无噪声情况下，该设置提供了移动和非局域自旋纠缠电子的可靠来源，并且传输由两粒子Breit-Wigner共振主导，其允许两个自旋纠缠电子以相同能量注入到不同的引线中[P. Recher，E. V. Sukhorukov和D. Loss，Phys.Rev.B63，165314（2001）]。我们试图重新审视这些非本地的库珀对的运输，以及这样的Andreev纠缠的效率时，包括量子噪声（退相干）。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductor coupled to two Luttinger liquids as an entangler for electron spins
我们考虑一个s波超导体（SC），它是隧道耦合到两个空间分离的Luttinger液体（LL）的铅。我们证明，这样的设置作为一个纠缠，即它创建两个电子的自旋单态空间上分离，从而提供了一个源的电子Einstein-Podolsky-Rosen对。我们表明，在偏置电压的存在下，这是小于在SC的能隙，自旋纠缠电子的稳定电流可以从SC流动到LL导致由于Andreev隧穿事件。我们讨论了两个竞争的运输渠道的库珀对隧道从SC到LL的领导。一方面，两个电子的相干隧穿到同一LL铅示出被抑制强LL相关性相比，单电子隧穿到一个LL。另一方面，来自同一库珀对的两个电子的初始空间分离抑制了两个自旋纠缠电子隧穿到不同引线中。我们发现，后者的抑制关键取决于SC的有效维数。我们确定了一个制度的实验兴趣，其中两个自旋纠缠电子的分离是有利的。我们确定了由LL关联引起的两个电子注入到不同引线的单重态的衰减。虽然电子不是LL的准粒子，但自旋信息仍然可以通过注入的自旋纠缠电子产生的自旋密度涨落来传输。
2001-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-hole entanglement in the Fermi sea
I.引言（序，激子纠缠，光子纠缠）纠缠基础（量子与经典相关，贝尔不等式，纯态的纠缠测度，混合态的纠缠测度，粒子守恒，相位参考）如何纠缠自由粒子（自由玻色子，自由费米子）IV.自旋与轨道纠缠V.通过噪声测量的纠缠检测（隧道机制，超越隧道机制，全计数统计）VI.失相导致的纠缠损失VII.量子纠缠压倒泵浦VIII.电子空穴湮灭隐形传态IX。三量子比特纠缠X.实验性攻毒
2017-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable entanglement generation for mobile-electron spin qubits
最近的研究表明，如果对电荷或宇称进行额外的测量，线性电子光学可以用来从非纠缠态产生纠缠的两粒子态。我们已经研究了这种非确定性纠缠生产的电子版本的马赫-曾德尔干涉仪，其中自旋相关的干扰发生由于电场可调Rashba自旋分裂的存在。事实证明，自旋旋进长度的调整可以打开和关闭纠缠器，并控制纠缠输出状态的详细形式。
2005-08-16 cond-mat.mes-hall
Electrical current noise of a beam splitter as a test of spin-entanglement
研究了Recher、Sukhorukov和Loss提出的超导体-量子点系统中的自旋纠缠，并将其耦合到电子分束器中。将超导体-量子点纠缠器和分束器统一处理，并通过电流关联检测纠缠。发现纠缠子所发射的态是不同能量的非局域自旋单态的线性叠加，即自旋纠缠的两粒子波包。在分束器中碰撞两个电子，单重态自旋产生聚束行为，可通过电流放大器检测到。聚束的量取决于量子点中单粒子能级的相对位置和分束器的散射振幅。单重态自旋纠缠，不敏感的轨道退相，但抑制自旋退相，方便地量化通过Fano因子。据发现，依赖于纠缠的贡献的Fano因子是相同的幅度作为非纠缠，使实验检测可行。的非本地自旋单重态和其他状态，可能发射的纠缠，目前的相关性之间的详细比较。这为明确识别非局域单重态自旋纠缠提供了条件。
2004-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Noise Correlations in Three-Terminal Diffusive Superconductor-Normal Metal-Superconductor Nanostructures
我们目前的测量电流噪声和交叉相关性的三端超导正常金属超导（S-N-S）纳米结构，是潜在的固态纠缠由于Andreev反射在N-S界面。噪声相关测量跨越从电子-电子相互作用相关的非相干多重Andreev反射（IMAR）的制度。在后一种情况下，在具有紧密间隔的结的样品中观察到负互相关。
2011-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Creation and detection of mobile and non-local spin-entangled electrons
我们提出了电子自旋纠缠-设备创建移动的自旋纠缠的电子是空间上分离的-在超导体中的自旋纠缠存在于库珀对的形式，并在一个单一的量子点与自旋单重基态被传输到两个空间上分离的铅通过相关的两粒子隧穿事件。两个电子隧穿进入同一引线的不希望的过程被由量子点、Luttinger液体效应或电阻性引出引线引起的强库仑阻塞效应抑制。在这篇评论中，我们给出了一个透明的描述不同的设置，包括讨论的可行性，随后检测自旋纠缠通过电荷噪声测量。最后，我们表明，量子点的自旋过滤器制度可以用来执行贝尔型测量，只需要零频率电荷噪声消除器的测量。
2004-08-25 cond-mat.mes-hall
Minimal Entanglement Witness From Electrical Current Correlations
尽管付出了巨大的努力，仍然缺乏一个明确的证明，在固态导体中的移动电子纠缠。从理论上研究一个通用的纠缠探测器设置，我们在这里表明，两个飞行的电子量子比特之间的纠缠的见证可以构造从只有两个当前的互相关测量，任何非零检测器效率和非共线的偏振矢量。我们发现，所有的纠缠纯态，但不是所有的混合态，可以检测到只有两个测量，除了最大纠缠态，这需要三个。此外，最佳纠缠见证的检测器设置。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lower bound for electron spin entanglement from beamsplitter current correlations
我们确定了注入介观导体的电子自旋对纠缠的一个下界。该界限可以用实验上可获得的量来表示，即通过电子分束器传输后的零频率电流衰减因子（散粒噪声功率或交叉衰减因子）。在Bloch理论中考虑了自旋弛豫（T_1过程）和退相干（T_2过程）对线中载流子弹道相干传输的影响。在可变非均匀磁场的存在下，可以确定任意纠缠态纠缠的一个有用的下界。研究了热混合态对纠缠度的影响。可以确定源（纠缠器）输出的纠缠度以及弛豫时间（T_1）和退相干时间（T_2）。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Computing and Quantum Communication with Electrons in Nanostructures
如果固体中的自旋状态可以在单量子水平上被创造、操纵和测量，那么一种全新的信息处理形式，即量子计算和量子通信，将成为可能。我们回顾了我们提出的自旋-量子点量子计算机体系结构，并回顾了最近的一些结果的确定性源的纠缠耦合量子点。为了解决纠缠电子量子通信的可行性，我们考虑了一个散射装置与纠缠和分束器，其中电流噪声表现出聚束行为的电子单重态和反聚束行为的三重态。我们表明，自旋电流可以产生噪声，即使在没有任何电荷电流。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shot noise for entangled and spin-polarized electrons
我们回顾了我们最近对新型介观几何中纠缠电子和自旋极化电流的散粒噪声的贡献。我们首先讨论了我们最近提出的电子纠缠的一些建议，包括超导体耦合到一个双点的库仑阻塞制度，超导体隧道耦合到Luttinger液体铅，和三点设置耦合到费米引线。我们计算了电流和散粒噪声自旋极化电流和纠缠/非纠缠电子对在分束器的几何形状与\textit{local} Rashba自旋轨道（s-o）的相互作用在传入的引线。我们发现\textit{continuous}聚束和反聚束行为的\textit{entangled}对-三重态和单重态-作为Rashba旋转角的函数。此外，我们发现非纠缠的三重态和纠缠的三重态具有明显的散粒噪声。自旋极化电流的散粒噪声显示出作为Rashba相位的函数的相当大的振荡。这种情况只发生在垂直于Rashba旋转轴注入的电子;沿着Rashba轴的自旋极化载流子是没有噪音的。我们发现一个额外的自旋旋转的电子附近的交叉带的能量，其中的s-o诱导带间耦合是相关的。这引起电子对和自旋极化电流的噪声的额外调制。最后，我们简要地讨论了近藤制度附近的双点的散粒噪声。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Amplification of Cooper pair splitting current in a graphene based Cooper pair beam splitter geometry
受最近实验的启发[Scientific reports 6，23051（2016），Phys.Rev.Lett. 114，096602（2015）]，我们理论上研究了基于石墨烯的库珀对分束器几何结构中的库珀对分裂电流。通过将石墨烯基超导体视为纠缠器件，而不是正常的（2D）BCS超导体，我们表明，交叉Andreev过程介导的库珀对分裂电流相比于其正常的超导体对应物被放大。与通常的2D超导体相比，这种放大归因于从石墨烯基超导体经由相同的量子点到铅的局部正常Andreev反射过程（由库珀对分裂引起）的强烈抑制。由于未掺杂的石墨烯在狄拉克点处的态密度消失，在这里考虑掺杂的石墨烯基超导体，并且观察到与通常的2D超导体相比，库珀对分裂电流对掺杂水平非常不敏感。非局域自旋纠缠电子的输运过程还取决于电子-空穴配对的类型，即电子-空穴配对是在原位、在亚晶格间还是两者的组合。石墨烯的子晶格间配对导致最大非局域库珀对分裂电流，而两种配对的存在降低了库珀对分裂电流。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall
Andreev-Tunneling, Coulomb Blockade, and Resonant Transport of Non-Local Spin-Entangled Electrons
我们提出并分析了一种基于s波超导体耦合到两个量子点的电子自旋纠缠器，每个量子点都隧道耦合到正常的费米引线。我们表明，在存在的电压偏置和库仑阻塞制度的Andreev过程提供的两个相关的电子可以相干隧道从超导体通过不同的点到不同的引线。来自库珀对的自旋单线态在这个过程中保持不变，并且该设置提供了移动和非局域自旋纠缠电子的来源。计算的传输电流，并示出占主导地位的两粒子Breit-Wigner共振，它允许两个自旋纠缠电子注入到不同的铅在完全相同的轨道能量，这是一个至关重要的要求通过噪声测量检测自旋纠缠。两个电子的相干隧穿进入同一个引线被抑制的现场库仑排斥和/或超导能隙，而隧穿进入不同的引线被抑制通过初始分离的隧穿电子。在该制度的利益的粒子-空穴激发的铅被证明是可以忽略不计的。电流中的Aharonov-Bohm振荡被证明包含单电子和双电子周期，其振幅随着库仑排斥的增加而消失，尽管速度不同。
2000-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Scattering of electron from a disk in 2D electron gas: full cross section, transport cross section, and the interaction correction
众所周知，费米海的存在改变了电子从点状杂质的散射。这是由于杂质周围的电子密度的弗里德尔振荡。这些振荡为入射电子产生额外的散射电势。入射电子的能量越接近费米能级，附加散射越强。我们研究这种效果的情况下，当杂质不是点状的，而是一个硬盘，半径远大于德布罗意波长。我们从一个扩展目标的完整和传输截面的仔细检查开始。随着入射电子波矢的增加，两个截面都接近其极限值，我们确定输运截面饱和的速度比全截面快得多。关于相互作用的校正，我们建立，它消失的完整的截面，而运输截面，它是增强的情况下的点状散射体。
2020-07-12 cond-mat.mes-hall
Polarization dependent Landau level crossing in a two-dimensional electron system in MgZnO/ZnO-heterostructure
我们报告的电输运测量在倾斜磁场的高迁移率的二维电子系统限制在MgZnO/ZnO异质界面。自旋分辨朗道能级（LLS）的多个交叉事件的观察使电子态序列的映射成为可能。我们进一步测量了零场下电子自旋极化率的重整化以及极化率对电子自旋极化率的依赖性。后者表现出对泡利自旋磁化率的偏离。结果，自旋分辨的LLS的交叉移动到更小的倾斜角，并且即使当磁场仅具有与2DES平面垂直的分量时，也不存在第一朗道能级符合事件。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
Theory of Cross-correlated Electron-Magnon Transport Phenomena: Case of Magnetic Topological Insulator
本文研究了磁振子和狄拉克电子在铁磁拓扑绝缘体表面的热电流互关联输运现象。对于垂直磁化，我们计算了磁振子-（电子-）拖曳反常Nernst/Seebeck（反常Ettingshausen/Peltier）效应和磁振子-/电子拖曳热霍尔效应。磁振子拖曳热电效应被解释为磁振子感应电动势引起的。当磁化具有面内分量时，出现各向异性磁阻（AMR）的热/热电类似物。在绝缘状态下，热AMR被实现为AMR的磁振子模拟。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall
Anti-crossings of spin-split Landau levels in an InAs two-dimensional electron gas with spin-orbit coupling
本文报道了InAs/In_0.75Ga_0.25As/In_0.75Al_0.25As量子阱中量子霍尔区的倾斜场输运测量。我们观察到自旋分裂的朗道能级的反交叉，这表明在朗道能级重合的自旋态的混合。我们提出能级排斥是由于自旋轨道和带非抛物项的存在，这在窄禁带系统中是相关的。此外，电子-电子相互作用是显着的，在我们的结构中，所示的大值的相互作用引起的增强的电子g因子。
2005-03-13 cond-mat.mes-hall
Landau Level Crossings and Extended-State Mapping in Magnetic Two-dimensional Electron Gases
我们提出了纵向和霍尔磁阻测量的“磁性”的二维电子气（2DEG）中形成的调制掺杂的Zn $_{1-x-y}$ Cd $_{x}$ Mn $_{y}$ Se量子阱。电子自旋分裂是温度和磁场相关的，导致在费米能级附近的自旋相反的朗道能级交叉的显著特征。对同一样品的磁化测量探测总态密度和费米能，使我们能够使用一个模型来拟合输运数据，该模型涉及以每个朗道能级为中心的扩展态和自旋向上和自旋向下电子的双通道传导。扩展态在整个量子霍尔效应范围内的映射表明，当朗道能级穿过费米能级附近时，扩展态没有漂移。
2001-03-19 cond-mat.mes-hall
Tunneling of Hybridized Pairs of Electrons through a One-Dimensional Channel
最近，准一维电子气中的电子输运随约束势的变化进行了实验研究。我们提出了一个物理模型的量子弹道输运的电子通过一个短的传导通道，并调查所发挥的作用，库仑相互作用在修改能级的两个电子态在低温下作为通道的宽度增加。在这个区域中，库仑相互作用对双电子态的影响已经被证明导致四个分裂的能级，包括两个反交叉和两个交叉能级状态。由于能级的反交叉和交叉之间的相互作用，当沟道宽度首先增加时，用于双电子模型的基态从用于强约束的一个反交叉状态切换到用于中间约束的交叉状态，然后返回到其原始的反交叉状态。这种开关行为与三重态自旋简并度以及库仑排斥有关，并反映在弹道电导中。在这里，多体效应仍然可以影响量子弹道电导计算中的电子占据，尽管它不能改变质心速度。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Quantum-to-Classical Crossover in Single-electron Emitter
我们研究了单电子发射体中温度驱动的量子-经典跃迁。发射极由量子导体和电极组成，电极通过欧姆接触耦合。在零温度下，已经表明，通过在电极上施加单位电荷洛伦兹脉冲，可以相干地注入单个电子。随着电极温度的增加，我们发现，电子发射的时间依赖性泊松过程在很长的时间。泊松性质证明了从时间分辨的全计数统计。同时，我们发现，发射事件保持相关，这是由于泡利不相容原理。从单个电子的发射率，从中可以提取的特征相关时间的相关性揭示。相关时间随着电极温度的升高而迅速下降，表明在高温极限下，相关性只能在短时间内发挥不可忽视的作用。通过使用相同的程序，我们进一步表明，量子到经典的交叉表现出类似的功能时，发射驱动的洛伦兹脉冲携带两个电子电荷。我们的结果显示了单电子发射体中的热波动如何影响电子发射过程。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall
Crossover from diffusive to non-diffusive dynamics in the two-dimensional electron gas with Rashba spin-orbit coupling
本文给出了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气的密度矩阵响应函数的计算方法，该方法适用于扩散和非扩散、脏和干净的参数范围。因此，也提供了不同制度之间的交叉的描述。在导出的微观表达式的基础上，我们研究了在清洁，非扩散制度，这是在现代实验中可以访问的传播电荷和自旋极化模式。
2007-03-06 cond-mat.mes-hall
A tunable electronic beam splitter realized with crossed graphene nanoribbons
石墨烯纳米带（GNRs）是未来纳米电子学中很有前途的组件，这是由于石墨烯电子的大迁移率和其可调的电子带隙结合最近的实验发展的表面化学策略用于其生长。在这里，我们探讨了一个原型4端半导体器件形成的两个交叉扶手椅GNRs（AGNRs）使用国家的最先进的第一性原理传输方法。我们详细分析了交叉角，堆叠顺序，GNR间的分离，和有限的电压上的输运特性的作用。有趣的是，当AGNR在$θ= 60^\circ$处相交时，从一端注入的电子可以被分成两个出射波，其可调谐比率约为50%，背反射几乎可以忽略不计。分裂的电子波被发现部分地直线传播穿过一个带中的交叉区域，部分地在另一个带的一个方向上传播，即，类似于光学分束器。我们的模拟进一步确定了这种半导体器件可以作为机械可控电子分束器的现实条件，可能应用于碳基量子电子电路和电子光学。我们合理化我们的研究结果与一个简单的模型，表明电子分束器通常可以实现交叉GNRs。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall
Crossover Between Weak Antilocalization and Weak Localization and Electron-Electron Interaction in Few-Layer WTe$_2$
我们报道了在低温和高磁场下，在封装的几层WTe $_2$中的电子输运研究。磁导揭示了温度诱导的弱反局域化（WAL）和弱局域化（WL）之间的量子扩散制度的交叉。结果表明，这种交叉现象明显地反映了退相长度、自旋翻转长度和平均自由程等特征长度之间的共存和竞争，同时低温电导随温度的升高呈指数关系增加，表明电子-电子相互作用（EEI）和自旋-轨道耦合（SOC）的相互作用.我们证明了存在和量化的EEI和SOC的强度，这被认为是负责在WTe 2的量子自旋霍尔态在单层极限的间隙开放。
2020-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from time-correlated single-electron tunneling to that of Cooper pairs
我们用单电子晶体管研究了一维小约瑟夫森结链中的电荷输运。我们观察到一个交叉的时间相关隧穿的单电子的库珀对的磁场和电流的函数。在相对高的磁场下，单电子输运占主导地位，隧穿频率由f = I/e给出，其中I是通过链的电流，e是电子的电荷。当磁场降低时，频率逐渐移动到f = I/2e（I> 200 fA），表明库珀对输运。对于被测样品的参数，我们预期库珀对输运是不相干的。
2007-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absence of split pairs in the cross-correlations of a highly transparent normal metal-superconductor-normal metal electron beam splitter
利用散射理论研究了三端正常金属-超导体-正常金属（NSN）混合结构的非局域电导和电流互相关。Mélin、Benjamin和Martin [Phys.Rev.B77，094512（2008）]发现的高透明度下的正互相关不是由于交叉Andreev反射。另一方面，本地过程可以通过无反射隧穿增强，但这种机制对非本地过程和电流互相关的影响很小。因此，库珀对分裂不能通过无反射隧穿来增强。总的来说，这表明具有高度透明或有效高度透明界面的NSN结构不适合在实验上产生纠缠分裂电子对。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Entanglement, Dephasing, and Phase Recovery via Cross-Correlation Measurements of Electrons
确定量子粒子所走的路径会导致干涉的抑制和经典行为。我们在这里采用量子“哪条路径”检测器来执行精确的路径确定在一个双路径电子干涉仪，导致完全抑制的干扰。在移相过程之后，我们通过测量干涉仪和检测器电流之间的互相关来恢复干涉。在我们的测量条件下，每个干扰电子都被探测器中的大约一个电子移相-导致大约一对电子的相互纠缠。
2006-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
