Wave packet scattering from an attractive well
在二维空间中数值研究了波包在吸引势阱中的散射。结果证实了以前发现的一维情况。大角度散射波是一个多峰相干训练波。大角度散射对于低撞击速度和所有碰撞参量都是极其重要的。对于比阱更长的包,该效应消失。实验来检测的polychotomous行为的建议。
2001-03-19 nucl-th quant-ph
Communicating with a wave packet using quantum superarrival
对入射到瞬态势垒上的传播波包的分析处理揭示了一种违反直觉的量子力学效应,其中,对于特定的时间间隔,时变传输概率{ \it超过}(“超到达”)波包自由传播的时变传输概率。发现势垒扰动信息在波包中的传播速度可以超过波包的群速度。一个有趣的含义,这种效果的信息传递进行了分析,通过显示一对一的对应关系的强度的障碍和“superarrival”的大小。
2010-11-01 quant-ph
The tunneling time for a wave packet as measured with a physical clock
我们研究所需的时间为波包隧道超过一个正方形的障碍,或被反射,设想一个物理时钟滴答声只有当粒子是在障碍区域。该时钟包括一个最初与$x$轴对准的磁矩,该磁矩在势垒区中围绕与$z$轴对准的恒定磁场进动,运动在$y$方向上。在势垒之外或前面的磁矩的$x$和$y$分量的值允许将隧穿或反射时间分配给从势垒出现的分组的每个部分,并计算隧穿时间$τ_{\rm T,x}$和$τ_{\rm T,y}$以及反射时间$τ_{\rm R,x}$和$τ_{\rm R,y}$。时间$τ_{\rm T,x}$和$τ_{\rm T,y}$($τ_{\rm R,x}$和$τ_{\rm R,y}$)显著相等,并且与数据包的初始位置(在屏障前面)无关。
1996-06-08 quant-ph
Wave packet tunneling
通过数值求解一维薛定谔方程研究了高斯波包的隧穿。波包与方形障碍物相互作用的形状已被监测的各种值的障碍物的宽度,高度和初始宽度的波包。与自由传播的情况相比,隧穿波包的最大值出现了位移,这可以解释为隧穿过程中速度的增强。
1998-09-15 quant-ph
Measuring the arrival time of an electron wave packet using a dynamical potential barrier
本文研究时变势垒测量热电子波包到达时间时因有限上升速度导致的误差,区分半经典与准静态区域并给出精确检测的时间尺度条件。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Assisted tunneling of a wave packet between square barriers
对一维正方形势垒间波包的辅助隧穿问题进行了解析处理。精确计算了模拟具有任意时间依赖性的恒定电场的电势的隧穿率。势垒的极谱决定了衰减时间。微扰增强了隧穿几率。结果举例说明了一个简化模型的核$\ds α$衰变。
2009-01-30 nucl-th quant-ph
Image method solutions for free-particle wave packets
利用静电学和光学中常见的镜像方法的类似方法,我们给出了如何构造二维自由粒子薛定谔方程的封闭形式的波包解,该方程的几何条件是由两个以θ = π/N分开的无限壁障所限制.作为一个例子,我们评估的概率密度和期望值的零动量波包的解决方案最初定位在一个π/3 = 60度的楔形。我们在附录中回顾了放置在单个无限壁障附近的零动量波包的时间发展。
2005-12-14 quant-ph
Transmission of correlated Gaussian packets through a delta-potential
利用已知的含时薛定谔方程的精确传播子,研究了在排斥性δ势垒存在下,坐标算符和动量算符之间具有非零相关系数的最一般的初始高斯包的演化.对于初始包局域足够远的障碍,我们定义的透射系数为发现粒子在整个半轴上的另一侧的障碍的概率。结果表明,渐近透射系数(在大时间极限下计算)取决于两个无量纲参数:势强度与初始动量平均值的归一化比值和初始动量色散与初始动量平均值的比值。对于第二个参数的小值的结果是减少到众所周知的公式的透明度的三角洲障碍,获得在平面波近似通过解决固定的薛定谔方程。当第二参数较大时,透射系数可能比平面波近似计算的透射系数大得多。对于一个固定的初始传播的数据包在坐标空间中,初始相关系数的影响的障碍的透明度只有间接的,通过增加初始动量色散。
2014-01-16 quant-ph
Recovering the stationary phase condition for accurately obtaining scattering and tunneling times
固定相位法常用于计算与势垒碰撞的解析连续{ \em高斯}或无限带宽阶跃脉冲的隧穿{ \em相位}时间。由于不考虑势垒边界效应,这种方法在相位时间的解释上产生了一些误解。在重新检查了上面的势垒扩散问题,我们注意到,波包碰撞必然导致多个反射和透射波包的可能性,我们研究了隧穿/反射粒子的相位时间在一个框架中,多个波包分解的想法被恢复。为了部分地克服分析不一致时,隧道相位时间表达式的上升,我们提出了一个理论练习,涉及两个相同的波包和一个一维的平方势垒之间的对称碰撞散射波包可以通过求和的振幅,同时反射和透射波重组。
2008-01-22 quant-ph
Klein paradox for bosons, wave packets and negative tunnelling times
我们分析了克莱因悖论的一个鲜为人知的方面。克莱因-戈登玻色子似乎能够穿过超临界矩形势垒而不被反射,同时在那里花费负的时间。传输机制是明显的因果关系,但试图构建相应的因果解的克莱因-戈登方程失败。我们的因果关系的解决方案,一个发散的多次反射系列,并表明,这个问题是补救的一个光滑的障碍,在能量等于一半的障碍的高度是增强对生产,但仍然有限。
2021-07-20 quant-ph
Time-dependent exchange and tunneling: detection at the same place of two electrons emitted simultaneously from different sources
用准粒子波包方法分析了隧道中两粒子交换作用下的散射几率。两个初始单粒子波包(具有相反的中心动量)在空间上定位在屏障的每一侧。在撞击隧穿势垒之后,每个波包分裂成透射和反射分量。当初始两粒子反对称态被定义为斯莱特行列式的任何类型的(归一化)单粒子波包,它表明,检测到两个(相同注入)的电子在同一侧的障碍的概率是不同的零在非常常见的(单或双障碍)的情况。在一些特定的场景中,透射和反射分量变得正交,并且所提到的概率再现与可区分的粒子相关联的那些值。当考虑不可分库仑相互作用或非对称势时,这些意想不到的非零概率仍然存在。另一方面,对于接近哈密顿本征态的初始波包,恢复了文献中发现的电子在势垒同一侧的两粒子几率为零的情况。本文还分析了准粒子波包在低相空间密度和高相空间密度下对多粒子散射概率的推广。这些非零概率的深远影响,在介观系统中的量子噪声的准确评估简要指出。
2015-06-02 quant-ph
Relativistic electron transport through an oscillating barrier: wave packet generation and Fano-type resonances
研究了有质量狄拉克粒子通过振荡势垒的输运性质。与含时势相关的Floquet准能在透射和反射中都出现,作为入射电子能量周围的边带。我们考虑到所有相关的边带和目前的时间平均传输和反射概率在很宽的能量范围内。静态屏障上散射的大多数定性特征--如克莱因悖论--仍然可见,但由于势的振荡,倏逝态的透射概率显著增加。强烈的非弹性散射过程中示出,导致多个Fano型共振和时间捕获的振荡电位内的粒子。我们还详细研究了散射过程中产生的波包的时间演化。我们的结果可以与诱导能隙的石墨烯相关。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of a tunneling particle on the quantum state of a barrier: two-particle wave-packet model
Slovak University of Technology in Bratislava(布拉迪斯拉发斯洛伐克工业大学)
研究两个质量不等且有短程相互作用的粒子散射,量化穿隧粒子对势垒粒子量子态的影响,发现穿隧或反射后势垒粒子状态位移与相位导数有关。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time-Resolved Two-Photon Quantum Interference
本文用广义时间分辨方法分析了两个独立的单光子脉冲入射到分束器上的干涉。使用单光子波包的不同表示来阐述该现象的不同方面,如分解成与光子波包匹配的单频场模式或时空模式。这两种表示导致等效的结果,和光子的光子分析表明,量子力学的双光子干涉可以被解释为一个经典的单光子干涉一旦第一个光子被检测到。当干涉光子具有不同的频率时,预测了一种新的时间相关的量子拍效应。计算还表明,通过对信号应用时间滤波器,几乎在任何情况下都可以实现完整的双光子条纹可见性。
2003-08-04 quant-ph
Initial wave packets and the various power-law decreases of scattered wave packets at long times
假设$ψ(x,t)$初始位于有限程势场之外,研究了从有限程势场散射的波包$ψ(x,t)$的长时间行为。然后,它表明,$ψ(x,t)$可以渐近减少在各种幂律在长时间内,根据其在小动量的初始特性。作为应用,我们考虑了方势垒系统,证明了$ψ(x,t)$具有$t^{-3/2}$的渐近行为,而另一个$ψ(x,t)$也可以具有类似$t^{-5/2}$的渐近行为.
2004-04-09 quant-ph
Interference effects in tunnelling of "cat" wave packet states
我们分析了单个粒子的隧穿,它的初始状态是由空间分离的波包模式的叠加给出的。结果表明,“堆积”的散射体的不同组件可能会改变隧穿概率,使这样的状态探测障碍的散射时间的一个方便的工具。本文详细研究了共振隧穿中的干涉效应。该分析使我们能够进一步了解几个相同粒子散射中干涉效应的起源。
2015-02-26 quant-ph
On Scattering of 1-D Wave Packets
本文给出了用波包描述入射中子的一维势垒散射问题的精确解。为了帮助介绍我们的方法,我们花了一些时间对波包如何出现在标准量子力学(SQM)中进行了基本的回顾,注意工作理论的解释方面,一方面是熟悉的,另一方面是历史上的争论,混乱和误解。还包括几个附录,以解决各种数学问题,可能对一些读者有帮助。
2018-11-14 quant-ph
Semiclassical wave packet tunneling in real-time
在半经典极限下研究了量子力学实时隧穿一般散射势。它示出的实时传播子的精确路径积分是占主导地位的长时间部门的准平稳波动与焦散线。这导致了一个扩展的半经典传播计划的波包动力学,准确地描述了深隧穿通过静态,并首次驱动势垒电位。
2002-10-18 quant-ph
Limitations on the principle of stationary phase when it is applied to tunneling analysis
使用最近开发的程序-多波包分解-在这里,我们研究的相位时间制定隧道/反射粒子碰撞势垒。为了部分地克服分析困难时,经常出现的固定相位法推导相位(隧穿)时间表达式,我们提出了一个理论练习,涉及两个相同的波包和一维矩形势垒之间的对称碰撞。求和的反射和透射波的振幅-使用一种方法,我们称之为多峰分解-示出,以允许重建的散射波包的方式,允许的固定相位的原则,以恢复。
2007-01-02 quant-ph
A General Scenario of Tunneling Time in Different Energy Regimes
通过研究玻色凝聚原子的波包通过方势垒的隧穿时间,从理论上研究了原子的隧穿时间。我们发现隧穿时间在不同的能量区域表现出不同的标度律。当波包的入射能量为负时,隧穿时间随入射速度的减小而迅速减小。相反,对于小于势垒高度的正入射能量,隧穿时间缓慢增加,然后达到最大值,这与拉莫尔钟实验一致。还讨论了与不确定原理有关的势垒宽度对最大隧穿时间的影响。我们的工作提供了一个隧道时间的一般情况下,可以用来理解和解释隧道时间的争议。
2022-05-19 quant-ph
Bohmian approach to spin-dependent time of arrival for particles in a uniform field and for particles passing through a barrier
在量子力学对自旋为1/2的粒子的轨迹解释中,洛伦兹协方差唯一地确定了电流和相关的制导律。在非相对论域中,这意味着电子的导引定律与德布罗意和玻姆最初提出的导引定律相差一个额外的自旋相关项。虽然在仅从概率密度$ρ$导出的量子测量中可能检测不到制导方程中的附加项,但它在到达时间测量的情况下起作用。在本文中,我们计算的到达时间分布和平均到达时间在一个给定的位置,有和没有自旋的贡献,为两个问题:1)一个对称的高斯包在一个均匀的领域和2)一个对称的高斯包通过一个一维障碍。利用龙格-库塔法对制导律进行积分,计算了这些问题的波密轨迹。
2008-04-03 quant-ph
Potential Barrier Classification by Short-Time Measurement
本文研究了初始受限波包上δ函数势垒的短时动力学。主要有两个结论:A)在短时间内,通过屏障的第一颗粒的概率密度不受其影响。B)当屏障是吸收性的(即,它的电势是虚的)它在比真实势垒更短的时间内影响透射波函数。因此,可以通过仅在短时间内测量其对透射波函数的影响来区分虚势垒和实势垒。
2006-01-11 quant-ph
Quantum versus Classical Dynamics in a driven barrier: the role of kinematic effects
研究了波包与振荡势垒的经典和量子散射动力学。我们的主要重点是在很宽的振荡频率范围内的波包的初始能量的透射系数的依赖性。量子透射系数的行为受到隧穿现象、共振和源自势的时间依赖性的运动学效应的影响。我们表明,当运动学效应占主导地位(主要是在中频),经典力学提供了很好的近似量子结果。此外,在经典和量子传输系数之间的最佳协议的频率区域中,传输阈值,即能量,高于该能量,传输系数变得大于特定的小阈值,被发现表现出最小值。我们还考虑了传输的波包的形式,我们发现,对于低的频率值的传入的经典和量子波包可以分裂成一个训练以及分离的相干脉冲,这种现象可以承认纯粹的经典运动学解释。
2012-09-24 nlin.CD quant-ph
Wave packets, "negative times" and the elephant in the room
Universidad del País Vasco, UPV/EHU(巴斯克大学);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊卡巴斯基克科学基金会);Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS Unité 8089, CY Cergy Paris Université(CY塞尔吉巴黎大学)
通过可调谐马赫-曾德干涉仪研究隧穿时间问题,指出无法通过干涉结合两个臂的时间来定义持续时间,否定负时间或超光速的合理性。
2026-03-03 quant-ph
Quantum shutter approach to tunneling time scales with wave packets
隧道时间尺度的量子快门方法(G。Garc-a-Calderón和A. Rubio,Phys.Rev.A \textbf{55},3361(1997)),其使用截止平面波作为初始条件,以某种类型的波包可以用作初始条件的方式进行扩展。导出了时间演化波函数的解析表达式。时域共振,峰值结构的概率密度(作为时间的函数)的出口处的障碍,原来发现与截止平面波初始条件,与波包初始条件进行了研究。研究发现,当传输过程处于隧穿状态时,时域共振对包的宽度并不十分敏感。
2005-03-19 quant-ph
From the paradoxes of the standard wave-packet analysis to the definition of tunneling times for particles
我们发展了一种新的波包分析方法,并解决了单粒子隧穿时间问题。我们的方法提出了一个单独的渐近描述的量子子集合的传输和反射粒子在隧道的最后和初始阶段。我们发现这两个subensembles,这是非正交的初始状态。后者最终反映了这样一个事实,即在隧穿的初始阶段,不可能预测粒子是穿过势垒还是被势垒反射。同时,在这种情况下,我们可以说粒子的被透射和被反射的子集合。我们证明了在入射包与势垒相互作用之前,每个子系综的粒子数和粒子动量的期望值都是常数。此外,这些渐近量与相应的散射子系综的渐近量一致。在此基础上的形式主义,我们定义个人的延迟时间为两个散射通道。考虑到波包的传播,我们定义了散射时间的下界来描述粒子的整个量子系综。所有三个特征时间的位置和动量算子的期望值。导出了完整散射事件必须满足的条件。我们还提出了一个{ \it gedanken}实验,允许一个验证我们的方法的计划。
2002-10-12 quant-ph
Evolution of strictly localized states in non-interacting quantum field theories with background fields
本研究在含背景场的计算量子场论框架下,引入同时涵盖正负电荷粒子的空间密度算符构建紧支集定域波包,验证其性质并通过Klein隧穿数值模拟示例,为避免纯粒子/反粒子波包的无限空间拖尾提供了新方法。
2024-02-16 hep-ph hep-th quant-ph
Quantum-classical comparison: arrival times and statistics
研究了非高斯波包在矩形障碍物上的经典和量子散射。经典的波动方程,由N。Rosen [{ \it{Am. J. Phys.} } { \bf 32}(1964)377]的方法研究了相应的经典动力学。平均到达时间,然后计算和比较不同的初始波包参数和屏障宽度的值。正如人们所期望的那样,在大质量限制下,协议得到了改善。简要评论的可能性推广罗森的建议,一个两体系统。考虑由两个自由粒子组成的系统,研究了服从不同统计量的粒子分布的差异。
2015-02-26 quant-ph
Infinite plane wave evolution in a 1-D square quantum barrier
我们解析地计算了初始无限平面波在一维正方形量子势垒存在下的时间演化。该计算推广了快门问题的分析,并为计算一般波包的传输奠定了基础,旨在计算出共振(伽莫夫)态的显式贡献。该方法主要依赖于格林函数的分析性质。格林函数和演化方程上的单独的边界条件的作用被突出。在以前的相关问题的工作中,只有共振动量的确定需要数值方法。
2007-01-29 quant-ph
Timeless Macroscopic Spaces
我们以最近发表的论文中令人困惑的引文开始这篇文章,关于这个问题:一个波包在隧道势垒中花费多少时间?..穿过势垒的粒子隧穿看起来是在零时间1内完成的。..通过屏障本身的脉冲传输似乎是瞬时的2。..隧穿不同于瞬时过程3。..电离时间接近于零4。..所有波都具有零隧穿时间[5]。..我们的结果与隧穿需要零时间的说法不一致6
2022-10-31 quant-ph
Sub-barrier quantum tunneling: eliminating the MacColl-Hartman paradox
我表明,MacColl-Hartman效应,即作为势垒宽度的函数的子势垒量子隧穿的群延迟时间的饱和,来自于一个更基本的概念的饱和行为-相位的固定波函数。饱和的解释给出的基础上分解的平稳波函数的波数谱和制定的初始条件的入射物质波的传播方向。它也表明,MacColl和Hartman的饱和坪实际上并不无限地继续下去,但有一个有限的长度。在平台之后,亚势垒隧穿时间随着势的宽度的增加而单调增加,这适用于波包的最大值和平均隧穿时间。
2021-08-06 quant-ph
Time of arrival through a quantum barrier
我们介绍了一种形式主义的粒子通过相互作用的环境中旅行的检测器的到达时间t的计算。我们开发了一个通用的配方,采用量子正则变换从自由的相互作用的情况下计算t。我们解释我们的结果在一个积极的运营商价值的措施。然后,我们计算这些粒子到达探测器的时间的概率分布,这些粒子在初始准备后,由于势垒的存在而经历了量子隧穿或反射。我们得到了预期的延迟或提前透射波包,和不可预见的双凹凸结构的反射的某些情况下。
1999-03-17 quant-ph
Paradoxical Quantum Scattering off a Time Dependent Potential?
考虑一维含时势垒的量子散射。我们的初始状态是哈密顿量在时间t=0时的右向本征态。它由从左侧入射的平面波、在屏障左侧的反射平面波和在其右侧的透射波组成。我们发现,在以后的时间,演变的波函数有一个有限的重叠,在时间t=0的哈密顿量的左去本征态。为了简单起见,我们提出了一个精确的结果与时间有关的δ函数势。然后,我们表明,我们的结果是不是一个工件的具体选择的潜力。这个令人惊讶的结果与我们对哈密顿量在时间t=0时的本征态的解释不一致。对演化波包的数值研究没有发现任何相应的实际效应。也就是说,我们在屏障的右侧没有看到任何向左行进的数据包的证据。因此,我们的结论是,上述有趣的结果是有趣的,只是由于语义的解释。
2015-06-27 quant-ph
Anatomy of a quantum `bounce'
我们讨论的量子机械波包与无限高的势垒的“碰撞”的一些属性,侧重于新的方面,如详细的时间依赖性的动量-空间概率密度和时间变化的不不确定原理产品$Δx_t \cdot Δp_t$。在分析中,我们明确使用了类高斯波包,但也对其他一般形式进行了评论。
2003-07-01 quant-ph
Speed-up and slow-down of a quantum particle
本文研究了高斯波包在一维Eckart势、势垒和势阱中的非相对论传播。在所使用的图像中,透射波包是由散射势引起的具有不同空间位移(延迟)x '的自由传播状态的副本之间的干涉产生的。不确定原理排除了将粒子的最终位置与势中经历的延迟联系起来,除了在经典极限中。超过这个限制,甚至定义一个有效的范围内的延迟被证明是一个不切实际的任务,由于相应的振幅分布的振荡性质。我们的例子包括经典允许的情况下,半经典隧穿,在虚态的存在下引起的延迟,和散射的低障碍。详细研究了时滞幅值分布的性质及其极点表示。
2022-03-08 quant-ph
Salecker-Wigner-Peres clock and average tunneling times
利用Salecker-Wigner-Peres量子钟,通过对最终态进行后选择,得到一维静态势对局域波包散射的平均透射和反射时间.这些平均时间的行为进行了研究的高斯波包,围绕一个隧道波数,入射在一个矩形障碍,特别是在一个双δ势垒。不透明屏障的制度进行了研究,结果表明,平均传输时间不饱和,没有证据表明哈特曼效应(或其广义版本)。
2011-08-15 physics.atom-ph quant-ph
A Wave Packet Approach to Resonant Scattering
该研究针对一维势垒阵列的共振散射问题,采用有限宽度波包分析共振随波包宽度减小的衰减规律,提出结合波包与平面波思路的透射、反射分量近似波函数,经数值验证吻合度高,深化了对散射过程的认知。
2022-10-31 cond-mat.other quant-ph
Analysis of wavepacket tunneling with the method of Laplace transformation
我们用拉普拉斯变换的方法来确定波包的动力学,通过隧道势垒。我们研究了传输的波包,发现它可以分解成一系列的后续波包。这一结果揭示了隧道时间的哈特曼效应,并给出了一个可能的解释由Spielmann等人获得的实验结果。al.
2019-06-11 quant-ph
Scattering of accelerated wave packets
当波包在相互作用过程中受到一个与时间有关的外力时,波包从一个静止势散射的性质会发生显著的变化。在半经典极限下,波包运动可简单地用牛顿方程描述,例如,外力可抵消势阱中的势阱力,使势垒透明。在这里,我们考虑波包散射无反射的潜力,在一般情况下,潜力成为反射时,探测到一个加速波包。在特定的情况下,最近推出的类的复杂的Kramers-Kronig潜力,我们表明,广泛的一类依赖于时间的力量,可以应用而不引起任何散射,而有一个故障的无反射属性时,有一个宽带分布的初始粒子动量,涉及正负分量。
2018-03-13 physics.optics quant-ph
On the concept of the tunneling time
利用维格纳相空间分布,研究了非相对论性粒子入射到势垒上的波包的渐近时间演化。传输波包的失真由两个类时参数决定,这两个类时参数由复传输幅度的能量导数给出。这个结果与隧道时间的各种定义(如Büttiker-Landauer时间、复时间和Wigner相位时间)是一致的。加速效应和负色散进行了讨论,并被认为是新的实验意义。
1996-03-13 quant-ph
Tunneling: From Milliseconds to Attoaseconds
一个波包穿隧势垒需要多少时间?量子力学计算的结果是势垒内的时间为零。在九十年代进行了类似的微波隧道实验,证实了量子力学。电子隧穿时间非常短,很难测量。然而,最近已经测量了原子电离隧穿时间。光子、声子和电子隧穿时间的实验数据现在都可以得到。看来,隧道时间是一个普遍的属性,在调查的时间范围内的12个数量级。
2009-03-14 quant-ph
Comparing experiments on quantum traversal time with the predictions of a space-time-symmetric formalism
一个粒子穿过势垒需要多长时间的问题在量子力学中仍然是一个有争议的话题。可以说,获得可测量时间的估计的主要理论问题是,以前定义的时间算子,仍然在标准量子力学的边界内,呈现出某种病态。最近,一个作用在额外的希尔伯特空间上的时间算子已经被证明支持厄米性和正则关系,并且具有能量可观测。该理论建立在一个框架中,在非相对论的范围内,尽可能对称地对待空间和时间。在这项工作中,我们使用这种形式主义推导出一个封闭的解析表达式的量子粒子碰撞的穿越时间的恒定的势垒。我们测试我们的理论在特定的实验场景中的实现Rafagni等人[应用物理。{ \bf 58},774(1991)]。与Büttiker-Landauer近似和相位时间近似相比,该方法显示出更好的性能。
2018-02-20 quant-ph
Rotating Gaussian wave packets in weak external potentials
本文研究了任意函数形式的弱外势作用下二维和三维非相对论性高斯波包的时间演化。我们研究的重点是高斯波包围绕其质心旋转的现象,量化的平均角动量计算相对于波包中心。利用程函型的半经典近似,我们导出了波包与弱外势相互作用引起的平均角动量随时间变化的显式公式。作为一个例子,我们应用我们的分析方法的情况下,二维量子粒子穿越一个倾斜的脊势垒。特别是,我们证明了粒子波包的初始取向决定了其旋转的意义,并报告了一个很好的协议之间的分析和数值结果。
2017-05-23 cond-mat.other quant-ph
Operator normalized quantum arrival times in the presence of interactions
我们模拟理想的到达时间测量的自由量子粒子和粒子的外部相互作用通过一个狭窄的和弱的吸收势。这种方法与测量激光照射下二能级原子发射的第一个光子的操作方法有关。通过运营商归一化的到达时间分布,得到的分布,自由移动的粒子不仅恢复公理导出的Kijowski分布的状态与纯正动量,但也适用于一般的动量分量。对于与正方形势垒相互作用的粒子,在势垒的透射侧获得的平均到达时间和相应的"隧穿时间“变得与任意宽势垒的势垒宽度(哈特曼效应)无关,即,而没有过渡到由势垒上方的波包分量主导的超不透明、类经典状态。
2003-11-17 quant-ph
Tunneling time from locally periodic potential in space fractional quantum mechanics
利用空间分数量子力学计算了波包通过经典禁戒局域周期矩形势的时间。我们用定相法得到了这种势的隧穿时间的封闭表达式。结果表明,在$b \to \infty$极限下,隧穿时间依赖于单个势垒的宽度$b$和势垒间的间距$L$,因此在SFQM中不存在广义哈特曼效应.我们观察到,在SFQM中,大$b$在局部周期势的情况下的隧穿时间小于相同宽度的单个势垒$b$的隧穿时间。在大$b$的极限下,随着势垒数的增加,SFQM的隧穿时间减小。
2019-01-31 quant-ph
Single and double slit scattering of wave packets
从理论和数值上研究了薛定谔方程下波包在单缝和双缝上的散射。以前在势垒和阱中发现的向后区域中波包在空间和时间上的衍射现象,在这里也遇到了。一个新的现象向前衍射,只发生在包薄于狭缝,或狭缝,数值计算以及,在理论近似的问题。这种衍射发生在通常单色波衍射现象的另一端。
2001-09-22 cond-mat hep-th nucl-th
Klein Paradox in the Pilot Wave Interpretation
德布罗意-玻姆导频波解释的量子力学,提供了一个一致的解释,一个相对论性粒子(更准确地说,一个单粒子的过程,因为对生产解决)。这是通过结合费曼-施图克尔伯格对反物质的解释来实现的。通过这种解释,研究了守恒概率的缺乏和负能量解的存在性。我们讨论了通过导频波解释解决克莱因的原始悖论,并类似地分析了势垒问题。模拟了波包入射到不同高度的势阶和势障上的情况。
2014-01-05 quant-ph
Dynamical phase interferometry of cold atoms in optical lattices
基于具有窄势垒的弱受迫光晶格中Bloch振荡的动力学相位,研究了冷原子波包在Mach-Zehnder拓扑干涉仪中的传播.我们计算解析的原子波函数,并表明,预期的原子数在两个输出的干涉仪迅速振荡的函数之间的角度的势垒和强制方向与周期成正比的外部电势差跨越晶格间距除以晶格能带能量标度。该干涉仪可用作高精度力探针,其工作原理不同于基于Bloch振荡波包的总体位置的现有干涉仪。
2011-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Manipulating quantum wave packets via time-dependent absorption
当一个物质波脉冲穿过具有时变透明度的吸收势垒时,它的形状可能会发生显著的变化。在这里,我们表明,这种效果可以用于控制操纵的空间局域量子态。特别是,在原子光学实验的背景下,我们明确地证明了所提出的方法可以用来产生空间移动,分裂,压缩和冷却原子波包。我们希望我们的工作在设计新的原子和分子干涉实验中是有用的,更普遍的是,使物质波的相干控制的新方法成为可能。
2015-05-01 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Understanding Quantum Superarrivals using the Bohmian model
本文研究了高斯波包在矩形势垒上的反射和透射几率中的“量子超到达”的来源,当矩形势垒被降低或增加其高度时,高斯波包的反射和透射几率都是量子超到达的来源。存在一个有限的时间间隔,在此期间,反射的概率是{ \it较大}(superarrival),而障碍是{ \it降低}相比,未扰动的情况。类似地,在某个时间间隔期间,当屏障{ \it升高} { \it超过}自由传播时的传输概率。我们计算{ \it粒子轨迹}使用量子力学的玻姆模型,以了解{ \it如何}这种现象的超到达发生。
2002-10-04 quant-ph
Quantum tunneling time of a Bose-Einstein condensate traversing through a laser-induced potential barrier
从理论上研究了原子非线性对原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)穿越激光诱导势垒时隧穿时间的影响。利用费什巴赫共振技术调节隧穿过程中原子间的相互作用,使原子非线性效应只出现在势垒区。数值模拟表明,原子非线性效应显著改变了BEC物质波包的隧穿行为,导致哈特曼效应的破坏和负隧穿时间的出现。
2010-06-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bounds and enhancements for the Hartman effect
在量子粒子与方形势垒的隧穿碰撞中,透射波包的通过时间在势垒厚度的范围内变得与势垒宽度无关。这就是哈特曼效应,它经常与“超发光”联系在一起。对这种效应的一个基本限制是由非相对论的“因果关系条件”设定的。我们首先证明,因果关系条件施加更多的限制性边界上的负时间延迟(时间推进)时,没有约束状态。这些限制性的界限是在协议与天真的,通常是错误的,因果关系的论点的基础上的积极性的“外推阶段时间”,提出的数量之一,以表征障碍的遍历的持续时间。尽管如此,方井实际上可能比方障带来更大的进步。我们指出,接近阈值的新的束缚态的时间推进大大增加,而在同一时间,传输概率是大的,这有利于可能观察到的增强的时间推进。
2002-06-26 quant-ph
Relativistic tunneling and accelerated transmission
当入射波包具有几乎完全穿过势垒的可能性时,我们得到了相对论性(Dirac到Klein-Gordon)波动方程体系中一维静电势隧穿区的解.发生加速的条件,并最终,超光速隧穿传输概率都是量化的和有问题的超光速解释起源于基于非相对论动力学隧道的研究被克服。对这个问题的处理表明,在单层和双层石墨烯中使用静电势垒揭示了对凝聚态实验的见解,其中加速隧穿效应值得更仔细的研究。
2008-04-20 quant-ph
Quantum Supearrivals
通过计算高斯波包在矩形势垒上反射的概率随时间的变化,揭示了一个奇异的效应。发现一个时间间隔,在此期间,反射的概率比未扰动的情况下更大(“superarrivals”)。这种非经典效应可以通过要求一个波函数作为一个"场“来解释,通过该场,由边界条件的扰动引起的作用以取决于势垒高度降低速率的速度传播。
2001-08-21 quant-ph