Influence of spin on tunneling times in the super-relativistic regime
本研究基于狄拉克方程的替代表示构建数学模型,探究无外磁场时超相对论区自旋对隧穿时间的影响,得出隧穿时间为不同自旋粒子势垒驻留时间与自旋向上粒子自相互作用时间之和的结论。
2023-08-23 quant-ph
Dissipative Landau-Zener tunneling in the crossover regime from weak to strong environment coupling
本文利用可调超导磁通量子比特观测Landau-Zener隧穿中从弱到强环境耦合的交叉行为,并提出自旋浴模型刻画该区域,为理解量子退火中的耗散作用提供依据。
2025-01-05 quant-ph
Coherent generation of nonclassical light on a chip via photon-induced tunneling and blockade
报道了在强耦合量子点的光子晶体腔中通过光子阻塞产生的非经典光的观测结果。通过调节探测激光器的频率与腔和量子点共振的关系,我们可以在光子阻塞或光子诱导隧穿机制中探测系统。从一个政权的过渡到其他确认的二阶相关的测量,从反聚束到聚束的变化。
2008-04-17 quant-ph
Entanglement transition through Hilbert-space localization
研究了多体动力学系统各态历经破缺引起的希尔伯特空间局域化现象,并从纠缠熵和纠缠谱的角度分析了这种效应。我们发现从一个政权的量子隧穿驱动的一个政权,主要是玻色子-玻色子相互作用,后者表现出遍历性破缺。这种跃迁的性质被观测时间平均捕获,有效地抑制了临界点附近的大的动力学纠缠涨落。我们采用这种方法来实验可用的玻色子约瑟夫森结。在这个例子中,从隧穿机制到希尔伯特空间局域化的转变揭示了纠缠熵和纠缠谱中的清晰特征。有趣的是,转变点减少了量子效应的平均场近似的自陷的形式相比,众所周知的结果。这表明量子涨落降低了经典自陷。在隧穿和定域中发现了与玻色子数目$N$有关的不同标度:在隧穿区中,纠缠熵随$N$ { \it线性}增长,而在定域区中,纠缠熵随\it {线性}增长。我们的研究结果表明,纠缠提供了一个敏感的诊断从量子隧穿制度的希尔伯特空间局域化的过渡的概念。
2023-01-12 quant-ph
Tunneling maps of interacting electrons in real time: anomalous tunneling in quantum point-contacts beyond the steady state regime
在任意时间尺度$ t> \hbar /Λ_{g} $的一维电极Luttinger液体模型中,考虑了相互作用电子通过一维隧道接触的强关联输运.利用以前的结果,即自平衡定理证明参考。[G.Skorobagatko,Ann.Phys.,422,168298(2020)],导出在固定时间间隔$ t $期间$ N $电子隧穿通过接触的概率的精确分布函数$ P(N,t) $,并将其绘制为在Luttinger液体相关参数值、偏置电压和温度的整个可用区域中称为实时隧穿图的3D强度图。获得的隧穿图揭示了隧穿异常--在短时间尺度上,在电子隧道传输的稳态范围之外,少数电子的隧穿概率异常高。特别是,这涉及的情况下,强的短程电子-电子相互作用的铅在$ g \lesssim 1/2 $。所发现的效应可以看作是自平衡现象的直接结果。结果表明,这种异常电子隧穿beoynd的稳态制度的功能,可以用于精确的实验测量之间的小差异Luttinger液体相关参数值在不同的一维量子点接触。
2021-09-10 cond-mat.str-el quant-ph
Strong-field theory of attosecond tunneling microscopy
本文提出基于强场近似的理论模型,统一描述阿秒隧穿显微镜,揭示其与标准STM模型的类比,并导出三步模型及实验最优条件。
2024-09-30 quant-ph
Tunneling-induced transparency and Autler-Townes splitting in a triple quantum dot
从理论上研究了三量子点体系中的隧穿诱导透明(TIT)和Autler-Townes(AT)双重态和三重态。对于共振隧穿的情况下,我们表明,TIT诱导的透明度下降在弱隧穿制度和没有反交叉发生在本征能量的系统哈密顿量。然而,在一个强隧穿制度,我们表明,TIT演变的AT分裂,这导致在一个很好的解决双峰和双反交叉。对于非共振的情况下,我们表明,在弱隧穿制度,双TIT实现了一个新的失谐依赖的倾角,其中的反交叉也不存在。在强隧穿机制中,AT三重态是通过操纵其中一个能级失谐实现的,具有三重反交叉和宽的依赖于失谐的透明窗口。我们的结果可应用于固体系统中的量子测量和量子光学器件。
2015-06-29 physics.optics quant-ph
Time Evolution of tunneling and decoherence: soluble model
退相干效应与阻尼的隧穿二能级系统示出占主导地位的隧穿概率在短时间内在强耦合制度的背景下的可溶性模型。实现了隧穿率在耗散部分和酉部分的一般分解。主方程的处理不能正确地描述模型系统时,涉及一个以上的弛豫时间。
2001-04-27 quant-ph
Delay time and tunneling transient phenomena
利用截断波初始条件下的含时薛定谔方程的解析解,研究了隧穿透射概率密度随时间的演化。对于宽范围的势垒不透明度$α$的值,我们发现,概率密度表现出两个演变的结构。一个是指与{ \it时域共振}相关的{\it先导}的传播[Phys.Rev.A { \bf 64},0121907(2001)],而另一个由半经典传播波前组成。我们发现一个政权的{ \it先行者}是缺席的,对应于积极的{ \it时间延迟},并表明,这种制度的特点是不透明$α< α_c$。临界不透明度$α_c$由{ \it延迟时间}的解析表达式导出,其反映了隧穿中的瞬态效应与{ \it延迟时间}之间的联系
2002-10-01 quant-ph
Invisibility of quantum systems to tunneling of matter waves
我们表明,在一维量子系统中的势参数的适当选择允许在所有的入射隧穿能量的隧穿粒子的统一传输,除了在可控的极小的入射能量。相应的停留时间和传输幅度是无法区分的单位传输制度中的自由粒子。这意味着有可能设计出一种通过波包隧穿而不可见的量子系统。
2009-04-25 quant-ph
Klein Tunneling of Dirac Fermions through Electromagnetic Barriers
Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
利用狄拉克方程的洛伦兹协变性求解电磁场中的狄拉克费米子,揭示磁区与电区中克莱因隧穿的不同行为,为电磁调控隧穿及新型器件设计提供理论依据。
2026-09-25 quant-ph
Energetically constrained co-tunneling of cold atoms
研究了具有势垒的光晶格中一对能量束缚玻色子原子的势垒下隧穿。我们确定的条件下,这种异国情调的分子隧道作为一个点粒子的坐标给出的绑定对质心,并讨论了原子的共同隧穿超过这个制度。特别是,我们定量分析共振增强的共隧穿,其中两个相互作用的原子穿透势垒的概率比单个原子更高。
2011-12-29 quant-ph
Atom-Pair Tunneling and Quantum Phase Transition in Strong Interaction Regime
提出了一个考虑最近邻原子两体相互作用的光晶格中超冷无自旋原子的哈密顿量,在弱相互作用极限下,该哈密顿量可约化为玻色-哈伯德模型.新哈密顿量中的原子对希望项很好地解释了最近在强相互作用双势阱中观察到的关联隧穿现象,并导出了强相互作用原子作为碎片对来回隧穿的新的原子对隧穿动力学过程.最后,在强相互作用区发现了一种新的由原子对隧穿引起的振荡动力学,在这种情况下,玻色-哈伯德模型只产生具有固定原子占据数时均值的绝缘体态.两个量子相位之间的量子相变特征简并和非简并基态被证明是符合朗道二级相变理论。在有限原子数系统中,量子隧穿对偶数原子可以消除基态的简并,但对奇数原子不能。
2009-03-23 cond-mat.other quant-ph
Relativistic features and time delay of laser-induced tunnel-ionization
研究了相对论隧道电离过程中经典禁带中的电子动力学。通过定义一个规范不变的总能量算符,确定了相对论体系中的经典禁带。在隧穿势垒中引入位置相关的能级,我们证明了相对论性隧穿电离可以用一维直观图像很好地描述。这幅图预言,与众所周知的非相对论性区域相反,电离电子波包沿着激光的传播方向随着动量移动而出现。这与强场近似计算的结果是相容的,其中结合势被假设为零范围。此外,隧道的时间延迟,源于维格纳的定义,研究模型配置的隧道和比较从确切的传播子得到的结果。通过调整Wigner的时间延迟定义的电离过程中,隧道时间在深隧穿和近阈值隧穿制度进行了研究。结果表明,虽然在深隧穿制度签名的隧穿时间延迟是不可测量的远程,它是可检测的,但是,在后者的制度。
2014-02-19 physics.atom-ph quant-ph
Uncovering anisotropic effects of electric high-moment dipoles on the tunneling current in $δ$-layer tunnel junctions
本研究揭示了δ层隧道结中电高动量偶极子对隧道电流的各向异性影响,发现低偏压区电流对各类偶极缺陷高度敏感,高偏压区仅受垂直隧穿方向的高动量偶极显著影响。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
From Klein to anti-Klein tunneling in graphene tuning the Rashba spin-orbit interaction or the bilayer coupling
我们计算了具有Rashba自旋轨道耦合的单层石墨烯和双层石墨烯中粒子穿过势垒的传输系数。我们表明,在这两种情况下,可以从克莱因隧穿制度,其特征在于完美的正常传输,反克莱因隧穿制度,与完美的正常反射,通过调整单层或双层石墨烯的层间耦合的Rashba自旋轨道耦合。我们表明,中间制度的特点是由一个非单调的行为与振荡和共振的正常传输振幅的耦合和潜在的参数的函数。
2018-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling dynamics of $^{164}$Dy supersolids and droplets
本文用含时扩展Gross-Pitaevskii方法研究$^{164}$Dy量子气体在双阱中的隧穿动力学,揭示不同阱形和参数下的宏观隧穿、隧穿锁定、自 trapping 及超固体激发模式,为探测超固体和液滴动力学特征提供新途径。
2024-08-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Under-the-barrier dynamics in laser-induced relativistic tunneling
本文研究了相对论强场电离中的隧穿动力学,目的是对相对论隧穿机制有一个直观的认识。通过引入位置相关的能级,我们证明了隧穿图也适用于相对论体系。经典禁带中的量子动力学具有两个时间尺度,一个是表征电离电子在势垒下的概率密度衰减的典型时间(Keldysh时间),另一个是电子在势垒内的时间间隔(Eisenbud-Wigner-Smith隧穿时间)。在相对论范围内,激光磁场诱导的洛伦兹力使电子在势垒下运动时产生动量位移和沿激光传播方向的空间位移。动量位移正比于Keldysh时间,而波包的空间漂移正比于Eisenbud-Wigner-Smith时间。的签名的动量转移被证明是存在于电离光谱中的检测器,因此,可观察到的实验。相比之下,纯准静态隧道动力学的艾森巴德-维格纳-史密斯时间延迟的签名消失在遥远的距离。
2013-04-10 physics.atom-ph quant-ph
Weak-link to tunneling crossover in an atomic Josephson junction
Technology Innovation Institute(技术创新研究所);RPTU University Kaiserslautern-Landau(凯泽斯劳滕-兰道莱布尼茨技术大学);Universität Hamburg(汉堡大学);The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心);Università di Catania(卡塔尼亚大学);INFN-Sezione di Catania(意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部)
通过调节势垒强度,在玻色-爱因斯坦凝聚体实现的原子约瑟夫森结中连续跨越从流体动力学弱链接流到隧穿主导约瑟夫森动力学的交叉,并测量临界电流和约瑟夫森振荡,与数值模拟和解析模型定量一致,揭示了耗散的微观机制。
2026-05-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Magnetically amplified tunneling of the 3rd kind as a probe of minicharged particles
我们表明,磁场显着增强一个新的隧道机制,在量子场论与光子耦合到费米子微荷电粒子。我们提出了一个专门的实验室实验的光照射通过墙壁类型,可以探索一个参数制度,甚至超越最好的模型独立的宇宙学界限。以目前的技术,这样的实验是特别敏感的微荷电粒子与质量和低于meV制度。
2012-10-08 hep-ph hep-th quant-ph
Crossing Over from Attractive to Repulsive Interactions in a Tunneling Bosonic Josephson Junction
我们探讨玻色子约瑟夫森结动力学中隧穿和原子间相互作用的相互作用。我们对双阱中原子$^{39}$ K玻色-爱因斯坦凝聚体的散射长度进行了调谐,以研究其他超导或超流系统无法达到的区域。在小振幅振荡的极限下,我们研究了原子间相互作用从吸引力到排斥力的交叉,从拉比振荡到等离子体振荡的转变。我们观察到一个临界的振荡频率减慢,通过增加一个吸引力的相互作用的强度到一个量子相变的点。具有足够大的初始振荡幅度和排斥相互作用的系统进入宏观量子自陷制度,在那里我们观察到相干无阻尼振荡与相对井人口的自我维持的平均不平衡。理论和实验之间的精确一致性使得能够观察到由可调谐隧穿能量、相互作用和外力驱动的多种体相干动力学机制,其应用范围从原子电子学到量子精密测量。
2017-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Computational relativistic quantum dynamics and its application to relativistic tunneling and Kapitza-Dirac scattering
计算方法是不可或缺的研究量子动力学的相对论性光物质相互作用的参数制度,分析方法变得不适用。我们提出了求解含时Dirac方程和含时Klein-Gordon方程的数值方法及其在高性能图形卡上的实现。这些方法使我们能够研究强激光场中的类氢高电荷态离子隧穿和相对论体系中的Kapitza-Dirac散射。
2013-06-04 physics.atom-ph physics.comp-ph quant-ph
Fidelity of fermionic atom-number states subjected to tunneling decay
原子序数态是超冷化学、原子干涉和量子信息处理的重要信息源。最近的实验已经实现了它们的确定性制备在被困少费米子系统。我们分析了这些状态的隧穿衰减,无论是在生存概率,和非逃逸概率,这可以从测量中提取的完整的计数统计。在短时间内,生存概率表现出偏离指数规律。衰变由多粒子芝诺时间控制,芝诺时间表现出量子统计和接触相互作用的特征。随后的指数制度管理的动态,我们提供了准确的分析表达式相关的衰减率。这两个动力学制度说明了一个现实的模型。最后,给出了多粒子量子衰变的全局图像。
2012-01-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Perturbative study of multiphoton processes in the tunneling regime
在Kramers-Henneberger框架下,利用偶极近似对强电磁场中的薛定谔方程进行了微扰研究.在原子半径远小于自由电子运动幅度的条件下,证明了线偏振激光场的谱中只出现奇次谐波。在这种近似下,在Keldysh参数中获得了一系列微扰,从而描述了隧穿机制中的多光子过程。将该理论应用于类氢原子的情况:导出了高次谐波谱和阈上电离率。以这种方式计算的电离率确定谐波的幅度。原子的波函数被证明相对于微扰是刚性的,因此在计算几率振幅时,激光场对库仑势的影响可以被忽略作为一级近似:这种近似随着电子运动的振幅与原子半径之间的比率变得更大而改进。通过微扰求解薛定谔方程,重新推导了目前谐波产生所采用的半经典描述。
1999-07-29 hep-ph hep-th physics.atom-ph
Sub-cycle optical control of current in a semiconductor: from the multiphoton to the tunneling regime
超短光波形和固体之间的非线性相互作用可用于在飞秒(fs)时间尺度上诱导和引导电流,从而有望在PHz频率下进行电子信号处理[Nature 493,70(2013)]。到目前为止,这种方法仅限于绝缘体,需要极强的峰值电场和强度。在这里,我们展示了在与高速和高功率(光)电子器件相关的半导体中直接可测量的电流的全光生成和控制,氮化镓(GAN),在光周期内和短于2 fs的时间尺度上,强度至少比MEMS所需的强度低一个数量级。我们的方法为适用于低功率(非放大)激光脉冲的Phz电子学和计量学打开了大门,并可能导致半导体和光子集成电路技术的未来应用。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph