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
Tunnelling of plane waves through a square barrier
本文研究了一维正方形量子势垒中平面波的时间演化。比较之间的情况下，一个无限的和一个截止（快门）初始平面波。差异是相关的，当结果被应用到隧道施工制度的分析。这项工作的重点是时间演化的解决方案的分析计算，并突出了共振（伽莫夫）状态的贡献。PACS编号：11.10.Ef、11.10.Lm、04.60
2008-01-11 quant-ph
Tunnelling times, Larmor clock,and the elephant in the room
围绕着“隧穿时间问题”的争论源于量子力学似乎无法以通常的方式提供一个粒子在给定空间区域中应该花费的持续时间的定义。由于这个原因，这个问题往往是从“业务”的角度来处理。通常，人们试图在量子情况下模拟一个实验，该实验产生经典粒子的期望结果。一种这样的方法是基于拉莫尔时钟的使用。我们表明，应用非微扰拉莫尔时钟，以“时间”的经典禁戒跃迁的困难来自量子不确定原理。我们还证明，由于这个原因，拉莫尔时间（事实上，没有拉莫尔时间）不能被解释为一个物理时间间隔。我们还提供了一个理论描述的数量测量的时钟。
2021-02-05 quant-ph
Collective tunnelling of strongly interacting cold atoms in a double well potential
众所周知，在共振条件下，一组强相互作用的玻色子原子被困在双阱势中，模仿单个粒子，在阱之间进行拉比振荡。这意味着，所有的原子都需要在大致相同的时间隧穿，尽管玻色-哈伯德哈密顿量只考虑了一次一个原子的转移。我们分析了这种集体行为的机制，评估拉比频率的过程中，并讨论了这个简单的图片的局限性。特别是，是示出的小的快速振荡叠加在缓慢的拉比周期，从分裂的传输集群在隧道效应的突然发作的结果，并消失，如果隧道效应逐渐打开。
2019-12-16 quant-ph
The Salecker-Wigner-Peres clock, Feynman paths, and a tunnelling time that should not exist
塞勒-维格纳-佩雷斯（Salecker-Wigner-Peres，SWP）时钟通常用于确定量子粒子在空间$\Om$的特定区域内应该停留的时间。通过构造，结果是一个实正数，该方法似乎避免了在费曼路径方法中引入复杂时间参数的困难。然而，它对粒子的运动几乎一无所知。我们进一步研究这一问题，并表明，SWP时钟，像任何其他拉莫尔时钟，相关的旋转角动量的持续时间，$τ$，费曼路径花费在$\Om$，从而破坏不同的持续时间之间的干扰。一个不准确的弱耦合时钟几乎不受干扰的影响，需要解决由此产生的“哪条路？“问题是“隧道时间”争议的主要难点之一。在不存在$τ$的值的概率分布的情况下，SWP结果用“复数时间”的模数表示，由相应概率幅度的加权和给出。它表明，过度解释这些结果，通过治疗的SWP时间作为物理时间间隔，导致悖论，应该避免。我们还分析了SWP时钟的各种设置，不同的校准程序，以及SWP结果和量子停留时间之间的关系。固定隧道和隧道电离的情况下被认为是在一些细节。虽然我们的详细分析只涉及隧道过程持续时间的一个特定定义，但它也指出，在单一的“隧道时间”概念内，不可能统一量子理论中可能出现的各种时间参数。
2017-08-03 quant-ph
The walker speaks its graph: global and nearly-local probing of the tunnelling amplitude in continuous-time quantum walks
我们解决连续时间量子行走图，并讨论是否以及如何量子限制的测量上的步行者可以提取信息的节点之间的隧道振幅的图形。对于几个显着的家庭的图，我们评估最终的量子绑定到精度，即我们计算的量子费舍尔信息（QFI），并评估不完整的测量，即测量上的一个子集的图的节点的性能。我们还优化了QFI在步行者的初始准备，并找到最佳的测量实现在每种情况下的最终精度。随着图的拓扑结构的改变，连通性和可实现的精度之间的非平凡的相互作用被揭示出来。
2019-01-14 quant-ph
Attoclock revisited on electron tunnelling time
在过去的十年里，从理论和实验的角度都对隧穿时间进行了激烈的重新辩论。在这里，我们回顾了与隧穿时间相关的强场隧道电离领域的最新进展和新见解，并将这些发现应用于对attocock实验的解释[Landsman等人，Optica 1，343（2014）]。我们的结论是，包括有限的隧道时间模型与最近的实验测量是一致的。
2019-04-25 physics.atom-ph 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
Instantons revisited: dynamical tunnelling and resonant tunnelling
从迹公式的隧道分裂（或衰减率）解析连续在复杂的时间域中，我们得到明确的半经典展开的复杂的轨迹，选择适当的复杂的时间路径。我们展示了如何这种瞬子样的方法，它利用了一个不完整的威克旋转，准确地再现隧道效应不仅在通常的双势阱，但也在纯威克旋转是不够的情况下，例如动态隧道效应或共振隧道效应。即使只有一维自治哈密顿系统进行定量研究，我们讨论我们的方法的多维和/或混沌隧道的相关性。
2010-05-31 nlin.CD quant-ph
On Superluminal motions in photon and particle tunnelings
它表明，哈特曼-弗莱彻效应是有效的平均隧穿时间的所有已知的表达式，在各种非相对论的方法，对于有限宽度的障碍没有吸收的情况下。然后，我们表明，同样的效果是无效的隧道时间均方波动。基于哈特曼-弗莱彻效应和光子与非相对论粒子隧穿之间的已知类比，人们可以解释在各种光子隧穿实验中观察到的超光速群速度（而不违反所谓的“爱因斯坦因果关系”）。
1998-10-16 quant-ph
Attosecond current control and timing in a scanning tunnelling microscope
Technion—Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文通过双色激光脉冲诱导STM隧道电流，并动态控制其方向，揭示了非绝热隧道效应下的三步传输机制，实现了860阿秒的电流脉冲持续时间，展示了亚埃的拓扑敏感性和2纳米的横向分辨率。
2026-10-02 quant-ph
More About Tunnelling Times, the Dwell Time, and the ``Hartman Effect"
在最近的综述论文[{ \em Phys. Reports} { \bf 214}（1992）339]中，我们在传统的量子力学中提出了亚势垒隧穿和反射时间的新定义。本文的目的是：（1）介绍和分析各种数值计算的结果（基于我们的方程）在不同穿透深度$x_{\rm f}$下，在隧穿{ \em内部}矩形势垒期间的穿透和返回时间$<τ_{\, \rm Pen}>$、$<τ_{\, \rm Ret}>$;（ii）提出并讨论了除平均值外的{ \em方差}的适当定义（或色散）${\rm D} \, {τ_{\rm T}}$和${\rm D} \, {τ_{\, \rm R}}$，用于传输和反射过程的持续时间;（iii）此外，提到我们对平均传输时间的定义$<τ_{\rm T}>$导致构成普通停留时间${\ove τ}^{\rm Dw}$公式的{ \em改进}：（iv）最后，在我们的{ \em new}数值结果的基础上，对C. R. Leavens最近的一些批评作了评论。\ \我们强调，我们的数值评估{ \em证实}，我们的方法暗示，并暗示，存在{ \em哈特曼效应}：一个效果，在这些天（由于隧道和倏逝波传播之间的理论联系）正在接收-在科隆，伯克利，佛罗伦萨和维也纳--间接的，但相当有趣的，实验验证。最后，简要分析了隧道时间的其它定义。
1995-08-10 cond-mat quant-ph
Quantization of Time in Dynamic Barrier Tunnelling
在Büttiker-Landauer微扰方法中，电子隧穿通过时间调制的直线势垒，Tien-Gordon恒等式及其无限能谱被调用。在这里，提出了一个确切的治疗，这是基于时间波函数匹配过程，导致有限的能量谱。在寻找控制隧穿过程时间演化的条件时，欧拉公式提供了时间量子化的关键成分，它将振荡势垒和能量谐波方程中的连续时间离散化。结果，非弹性散射通道的有限系统被创建。当一个电子进入弹性通道，它被散射，瞬间，进入有限的相邻能级散射通道，通过吸收（发射）的光子能量从（到）振荡场，在过境期间跨越动态势垒。在势垒振荡的低频区和高频区，分别导出了势垒穿越的吸收和发射时间T_+和T_-。计算表明，在低（高）频情况下，T_+= T_-（T_+< T_-）。
2016-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Real-Time Tracking of Coherent Oscillations of Electrons in a Nanodevice by Photo-assisted Tunnelling
在金属纳米结构中激发的电子的相干集体振荡（局域表面等离子体激元）可以将入射光限制在原子尺度，并实现强的光-物质相互作用，这非线性地依赖于局部场。实时直接采样这种集体电子振荡对于在量子纳米器件中执行太赫兹尺度光学调制、控制和读出至关重要。在这里，我们通过记录量子纳米器件中此类振荡产生的光辅助隧道电流，演示了对金蝴蝶结纳米天线中集体电子振荡的实时跟踪。集体电子振荡显示出对驱动激光场的非瞬时响应，衰减时间接近10飞秒。我们还实时跟踪了由纳米器件的相干非线性光学响应引起的非线性电子振荡的时间演化。线性和非线性电子振荡的纳米器件中产生的隧道电流的贡献被精确地确定。直接在时域中示出了纳米器件中的电子振荡的相干控制。在环境条件下，相干电子振荡的激发、相干控制和读出为量子纳米器件中的片上光波电子学铺平了道路。
2023-03-29 physics.optics quant-ph
Chaos assisted tunnelling with cold atoms
在量子混沌的背景下，理论和数值分析预测大波动的隧道跃迁概率时，不规则的动力学是目前在经典水平。本文研究了两束激光产生的含时调制周期势场中冷原子的非耗散量子演化。我们给出了一些精确的指导方针，观察混沌辅助隧穿之间的不变的相空间结构配对的时间反演对称性。
2000-12-07 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Characteristic times for thermal wave packets in dissipative Bohmian mechanics: the parabolic repeller
在耗散玻姆力学中，热波包被用来分析通过抛物反射器的透射几率和特征时间。热到达，停留，传输和反射时间的定义和计算通过使用麦克斯韦-玻尔兹曼分布的入射粒子的初始速度。被认为是内的Caldirola-Kanai和Kostin的方法，其中使用的线性和非线性框架，分别耗散。初始参数的选择，只有一个耗散隧穿动力学在零温度下，在任何非零温度，传输不仅通过隧穿。
2018-10-02 quant-ph
Interpreting Attoclock Measurements of Tunnelling Times
及时解决原子和分子的光吸收动力学，以及由此引起的电子重排，是阿秒光谱学最具挑战性的目标之一。原子钟是解决这个问题的一个很好的方法，它在强场区对电离时间进行编码。然而，从实验数据准确重建这些时间提出了一个艰巨的理论挑战。在这里，我们解决这个问题，结合分析理论与从头算数值模拟。我们将我们的理论应用于氢原子的数值原子钟实验，提取电离时间延迟并分析其性质。强场电离通常被看作是通过由场和芯势产生的势垒的光学隧穿。结果表明，在氢原子中，光隧穿是瞬时的。通过使用氢原子校准attocock，我们的方法开辟了一条道路，以确定可能的延迟与强场电离过程中的多电子动力学。
2015-02-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measuring the time a tunnelling atom spends in the barrier
隧穿是量子物理学中最具代表性和最令人回味的现象之一，是光合作用和核聚变等过程的基础，也是从SQUID磁强计到量子计算机超导量子位的设备。然而，粒子隧穿需要多长时间的问题，自从第一次尝试计算它以来一直存在争议，它依赖于群延迟。现在已经很好地理解了这个延迟（在势垒远侧的透射波包峰值的到达时间）可以小于势垒厚度除以光速，而不违反因果关系。已经有许多实验证实了这一点，甚至最近的一个实验声称隧道效应可能根本不需要时间。也有人努力确定另一个时间尺度，这将更好地描述给定的粒子在势垒区花费多长时间。在这里，我们提出了一个直接测量这样的时间，研究玻色凝聚的$^{87}$ Rb原子隧穿通过1.3- $μ$ m厚的光学屏障。通过在势垒内局部化一个伪磁场，我们利用原子的自旋进动作为时钟来测量它们穿过经典禁带所需的时间。我们发现穿越时间为0.62（7）ms，并研究其对入射能量的依赖性。除了最终阐明隧穿时间的基本问题外，这个实验还为解决量子力学中关于历史的深层基础问题奠定了基础：例如，我们可以通过观察粒子现在的位置来了解它在早期的位置吗？
2019-07-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Mixing, tunnelling and the direction of time in the context of Reichenbach's principles
本文回顾了Hans Reichenbach对时间方向的理解，包括时间流动与热力学第二定律（即玻尔兹曼时间假设）的基本关系，以及熵增加的平行原理。一个具有量子效应的混合过程的例子，在这里结合赖兴巴赫的思想提出，表明存在一种目前未知的机制，反映了宇宙中普遍存在的全球条件，并在局部制定了时间的方向（即“时间引物”）。实验检测的时间引物的可能性也进行了讨论：如果时间引物是CPT不变的，它的检测可能是在高能量的实验在目前的技术水平。
2019-12-27 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph quant-ph
On a universal photonic tunnelling time
我们考虑光子隧穿通过消逝区，并获得一般的解析表达式的渡越（相位）时间$τ$（在不透明的障碍限制），以研究最近提出的"普适性“的属性，根据该属性$τ$是由光子频率的倒数。我们考虑不同的物理现象（对应于执行的实验），并表明，这样的属性只是一个近似。特别是，我们发现，“校正”因子是一个常数项的全内反射和四分之一波长的光子带隙，而它是频率依赖的情况下，尺寸过小的波导和分布式布拉格反射器。我们的预测与实验结果的比较表明，相当好的协议与观察，并揭示了近似的“普适性”属性的适用范围。
2001-04-26 hep-ph hep-th physics.gen-ph
Imaginary past of a quantum particle moving on imaginary time
通过解析延拓和绝热极限分析，研究量子粒子隧穿时间问题，发现透射粒子对历史记忆极少，表明该问题不适定。
2024-05-27 quant-ph
What do quantum particles do, being under potential barrier? Tunnelling time. A Virtual Experiment Standpoint
主要面向：研究生及相关读者。主题：给定两个经典的机械一维运动粒子（物质点），具有相同的初始数据，其中一个粒子自由运动，另一个粒子通过对称的力屏障，观察到延迟效应：在屏障通过后，第二个粒子以与自由粒子相同的速度运动，但空间上相对于后者延迟。如果“非自由”粒子通过势阱运动，那么被阻滞的粒子就是自由粒子。问题是。如果一维运动的粒子是量子粒子，我们会发现什么类似的现象呢？量子粒子在势垒下会做什么呢？我在这里说的“量子”是数学意义上的：“薛定谔”。为了回答这个问题，我构建了一些合适的虚拟设备（Java小程序），然后在一段时间内试验了各种情况。其中一些Java小程序可以在“http://choroszavin.narod.ru/vlab/index-2.htm“上获得。
2006-09-07 math-ph math.MP quant-ph
Can a falling tree make a noise in two forests at the same time?
量子力学支持一个古老的观点，即森林中倒下的树除非有听众在场，否则不会发出声音，这是一种老生常谈的说法。事实上，这一结论远非显而易见。此外，如果在势垒区中观察到隧穿粒子，则其坍缩到不再隧穿的状态。这是否意味着在隧穿过程中，粒子不会产生任何物理效应？我认为情况并非如此，而且推测一个粒子有可能同时对两个类空的分离装置产生影响。我讨论了这种壮举的可测量的后果，并推测可能的统计测试，可以区分这种观点的量子力学从“微粒”之一。简要说明了在多伦多进行的一项实验，以调查这些问题。
1997-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Fractional integrodifferential equations and (anti-)hermiticity of time in a spacetime-symmetric extension of nonrelativistic Quantum Mechanics
在现代，时间仍然是一种有趣的物理属性。一方面，我们有经典和相对论的时间概念，其中空间和时间具有相同的层次，这在描述时空中的事件时是必不可少的。另一方面，在量子力学中，时间作为经典参数出现，这意味着它与其正则共轭没有不确定关系。在这项工作中，我们使用最近提出的时空对称形式主义\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.032133}{[Phys.~Rev.~A {\bf 95}, 032133 (2017)]}，试图解决非相对论性量子力学的不平衡，通过扩展通常的希尔伯特空间。时间参数$t$和位置算子$\hat{X}$在一个子空间中，而位置参数$x$和时间算子$\mathbb{T}$在另一个子空间中。时间作为一个操作者更适合描述隧道掘进过程。然后，我们解决了新的$1/2$ -分数积分微分方程的粒子受到强和弱的潜在限制，并获得一个解析表达式的隧穿时间通过一个矩形障碍。我们比较以前的作品，获得纯虚时间的能量低于障碍和一个快速衰减的虚部的能量高于障碍，表明反厄米的时间运营商的隧道时间。我们还表明，在隧道问题的预期到达时间的形式的经典到达时间加上量子贡献的能量平均。
2022-12-27 math-ph math.MP quant-ph
