Wave functions and characteristic times for transmission and reflection
本文提出了一种新的波包分析方法,它基于以下思想:如果一个量子单粒子散射过程及其相应的态在散射的各个阶段都是作为一个整体运动的不可分的波包,则它们是基本的,否则它们是组合的,每个组合过程由几个同时进行的基本过程组成;相应的(赋范)状态可以唯一地表示为基本状态之和,(常数)范数给出单位,以总和表示;玻恩公式用于计算物理观测值的{ \it期望}值,以及标准的计时程序只对基本状态和过程有效;只有基本的时间依赖状态才能被认为是某些经典单粒子轨道的量子对应物。在我们的方法中,非相对论粒子隧穿静态一维势垒是一个由透射和反射两个基本过程组成的组合过程。在这个问题的标准设置中,我们找到了薛定谔方程的一对唯一解,它们分别描述了透射和反射。在此基础上,我们引入(精确和渐近)的传输和反射的特征时间。
2004-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Temporal aspects of one-dimensional completed scattering: An alternative view
粒子在静态一维势垒上的{ \it completed}散射是由两个基本子过程(透射和反射)组成的组合量子过程,这两个子过程在散射的所有阶段都是相干演化的,而在最后阶段是宏观上不同的。这个过程的现有模型显然不适合它的性质:所有的单粒子“可观测量”和“隧穿时间”,作为子过程的共同量引入,不能通过实验测量,因此没有物理意义;相反,为任何子过程引入的量都没有基础,因为在这个模型中,任何子过程的时间演化都是未知的。我们表明,波函数来描述一个完整的散射可以唯一地表示为两个解决方案的薛定谔方程,分别描述的子过程中的所有阶段的散射的总和。对于对称的势垒,这样的解决方案被发现明确。对于任何一个子过程,我们定义了粒子在势垒区平均花费的时间。我们把它定义为拉莫尔时间。事实证明,这个时间只是Buttiker在相应局域态上的平均停留时间。因此,首先,我们证明了已知的定义的本地停留时间介绍了豪格和同事以及由Leavens和Aers,现在这个时间可以测量;其次,我们确认,即Buttiker的停留时间给出了能量分布的隧道时间;第三,我们指出,所有的定义是有效的,只有当它们是基于波函数的传输和反射发现在我们的论文。此外,我们定义的精确和渐近的群时间是辅助定时的散射过程。
2005-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Reciprocal Transmission and Reflection of a Chirally-Coupled Quantum Dot
我们报道了在共振激光激发下,量子点激子自旋耦合到纳米光子波导的强非互易行为。对于一个手性耦合的量子点,自旋向上和自旋向下的激子自旋分别耦合到左和右传播方向,发现传输谱对传播方向有明显的依赖性。反射信号显示出与透射相反的趋势,数值模型表明这是由于量子点的方向选择性饱和。我们展示的手性自旋光子界面打破了系统的互易性,并为基于自旋的量子光学器件(如基于芯片的固态环境中的光学二极管和环行器)开辟了道路。
2018-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reflection and Transmission Coefficients of the symmetric barrier-type shifted Deng-Fan potential
利用连续性条件和边界条件,得到并讨论了一维非定常薛定谔方程的反射系数和透射系数.数值和图形结果是非常准确的,符合量子透射-反射原理。
2016-09-20 quant-ph
Transmission and Reflection in a Double Potential Well: Doing it the Bohmian Way
将量子力学的玻姆解释应用于双势阱中的透射和反射过程。我们考虑一个含时的周期波函数,并研究粒子的轨迹。平均时间,最终传输粒子停留在屏障内是平均传输时间,可以使用因果解释来定义。问题仍然是这些传输时间是否可以通过实验测量。
2001-11-07 quant-ph
Interaction time of a wave packet interact with a potential barrier
本文研究了波包撞击一维势垒的演化过程。在文献中讨论的稳态的传输和反射时间不对应于出现传输或反射数据包所需的时间。我们提出了新的定义的相互作用(停留)时间和传输和反射时间,这是适合于数据包,更好地适应实际的时间演化的数据包。
1996-06-08 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
Single photon reflection and transmission in optomechanical system
腔光机系统正迅速接近单光子辐射压使运动镜位移的状态。本文研究了腔场受外场驱动的腔光机系统。在镜腔耦合较弱的情况下,解析计算了腔场的反射率和透射率,讨论了镜腔耦合对反射率和透射率的影响。
2013-04-22 quant-ph
Reflection and Transmission in a Neutron-Spin Test of the Quantum Zeno Effect
量子系统的动力学进行频繁的“测量”,导致所谓的量子芝诺效应,检查的基础上最近提出的中子自旋实验的演示。当适当考虑空间自由度时,中子反射效应变得非常重要,并可能导致与理想情况完全不同的演化。
1999-03-02 quant-ph
Reformulation of a transmission and reflection problems in terms of a quantum wave impedance function
从一维Shrödinger方程出发,导出了量子波阻抗函数的Ricatti型一阶非线性微分方程。这种方法的优点进行了讨论,并证明了一个单一的矩形障碍的情况下。散射和束缚态的问题重新制定的量子波阻抗和它的应用解决这两个问题被认为是。基于量子波阻抗方法,得到了反射系数和透射系数的表达式。
2020-10-12 quant-ph
Analyses of reflection and transmission at moving potential step
波函数在势阶上的反射和透射是量子力学教科书中的一个著名问题。通过求解含时的薛定谔方程,解析地研究了位阶以与入射波函数同向的恒定速度$v$运动时的反射和透射特性.对于无限大的势阶,群速度等于势阶的运动速度。当势阶具有有限高度$V_0$时,我们发现了两个有趣的结果。当入射波函数的动能大于$(\sqrt{\frac{m}{2}}v + \sqrt{V_0})^2$的有效位高时,发生透射。另一个结果是,反射率取决于$x$,它来自于入射和反射波函数之间的干涉。
2004-11-16 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
Quantum Reflection and Transmission in Ring Systems with Double Y-Junctions: Occurrence of Perfect Reflection
本文研究了单Y结系统和双Y结环系统中量子粒子的散射问题。我们为这样的量子力学问题提供了新的形式。基于路径积分方法,我们找到了环系统中概率幅的紧致公式。在结的尺度不变条件下,我们还讨论了环系统中的量子反射和透射。值得注意的是,与具有2次奇异节点的一维量子系统相比,在反对称环系统中可以发生完全反射。
2020-01-30 hep-th quant-ph
Wave functions and tunneling times for one-dimensional transmission and reflection
结果表明,在给定的与时间无关的势的单粒子一维散射问题中,对于相同制备粒子的整个量子系综的每个状态,存在唯一的一对(子系综)解的薛定谔方程,其中,我们假设,分别描述传输和反射:在非稳态的情况下,对于任何时刻,这些函数都是正交的,它们的和描述了所有粒子的状态;以恒定的范数演化,其中一个函数在晚些时候接近透射波包,另一个函数接近反射波包。对于透射和反射,1)在散射事件之前和之后,粒子的平均动能是相同的,2)在一般情况下,平均起始点不同于所有粒子的起始点。结果表明,对于反射,在对称势垒的情况下,粒子的运动域是由势垒区域的中点为界。我们定义(精确和渐近)的传输和反射时间,并表明,我们的形式主义的基本结果,原则上,检查实验。
2004-04-12 quant-ph
Phase control of transmission and reflection in a sample of duplicated two-level systems driven by a stationary control field
该研究分析稳态控制场与正交偏振弱探测场作用下的复制二能级原子介质,揭示反射和透射分量的吸收、放大及相对相位控制条件。
2025-05-15 quant-ph
Quantum simulation of Liouville equation in geometrical optics with partial transmission and reflection via Schrödingerization
School of Mathematical Sciences, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学数学科学学院);Institute of Natural Sciences, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学自然科学研究院);Ministry of Education Key Laboratory in Scientific and Engineering Computing, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学教育部科学和工程计算重点实验室)
本文提出利用Schrödingerization方法和保持哈密顿量的方案,实现几何光学中Liouville方程的量子模拟,通过预编码界面条件提升计算效率。
2026-03-12 quant-ph
Graphene-assisted resonant transmission and enhanced Goos-Hänchen shift in a frustrated total internal reflection configuration
Shanghai University(上海大学)
该研究通过石墨烯增强共振透射和古斯-汉肯移位,探索其在受挫全内反射配置中的光学特性及潜在应用。
2026-01-11 quant-ph
Momentum-independent reflectionless transmission in the non-Hermitian time-reversal symmetric system
本文从理论上研究了非厄米系统,其非厄米性来源于不等跳跃幅度(UHA)二聚体。这些模型的显著特点是,如果所有的本征向量是时间反演(T)对称的,而不是宇称时间反演(PT)对称的,他们有完整的实谱,他们的厄米对应物被证明是一个实验上可访问的系统,它具有相同的拓扑结构的原始的,但调制的跳跃幅度内的不间断的区域。在无反射透射条件下,非厄米系统可以实现动量无关的无反射透射(RT)散射行为。这种特殊的特征表明,对于具有RT二聚体平衡组合的某类非厄米特系统,缺陷可以对外部观察者完全不可见。
2013-06-09 quant-ph
Asymptotes and characteristic times for transmission and reflection
考虑了无自旋粒子在与时间无关的势垒上的完全一维散射。为了分别描述透射和反射粒子在相应的子集相同的实验,我们引入的概念,散射信道的透射和反射。我们找到两个通道的(酉)散射矩阵,并通过已知的渐近线(即,通过透射和反射的波包),对应于渐近线。与透射和反射的外渐近线不同,它们的内渐近线表示非正交函数。如图所示,待透射和待反射粒子的位置分布,除了它们的平均位置,是不可预测的。同时,这些粒子的动量分布是有物理意义的,可以充分观察到。我们表明,粒子的子集合必须从相同的空间点开始(平均),并且对于每个散射通道,待散射和散射粒子的动量分布必须相同。考虑到这些属性,我们定义的(个人)延迟时间的传输和反射任意宽度的波包。此外,为了估计散射事件的持续时间,我们推导出(总)散射时间的表达式。
2003-05-14 quant-ph
Reciprocal and unidirectional scattering of parity-time symmetric structures
宇称-时间(PT)对称性是一个非常有趣的问题。除了PT对称性相变外,还具有可逆性和单向性.近年来,对互易传输、单向无反射和不可见性的研究越来越多。在这里,我们证明了PT对称系统中的互易反射/透射与PT对称的类型密切相关,即轴(反射)PT对称导致互易反射(透射)。最后,通过对菱形环形耦合谐振腔在封闭合成磁通量作用下的散射特性的研究,进一步阐明了这一结论。由磁通量和增益/损耗引起的非互易相移破坏了宇称(P)和时间反转(T)对称性,但保持了宇称-时间(PT)对称性。在轴向(反射)PT对称环中心发现了互易反射(透射)和单向透射(反射)。从PT对称性探讨对称性和非对称性对新型单向光学器件和PT超材料的应用具有重要意义。
2016-02-28 quant-ph
Ultranarrow resonance peaks in the transmission and reflection spectra of a photonic crystal cavity with Raman gain
从理论上研究了三态$Λ$方案中探测光入射到一维光子晶体缺陷中的拉曼增益。我们发现,存在一个泵浦强度范围,在该范围内,探测场的透射和反射光谱显示出\textit{simultaneously}出现窄峰(共振),其位置由拉曼共振决定。透射和反射系数在几十个$μ$ W/cm $^{2}$量级的泵浦强度下可以大于1。当抽运光强度在该区域之外时,透射谱中的峰变成窄谷。窄共振的性质归因于拉曼跃迁附近的非线性折射率的剧烈色散,这导致探测波的群速度显著降低。
2009-09-01 physics.optics quant-ph
Average clock times for scattering through asymmetric barriers
本文研究了局域波包通过非对称障碍物的一维散射问题,得到了反射子系综和透射子系综的反射和透射Salecker-Wigner-Peres钟时间的平均值。还考虑了在相同的后选择的子集合上平均的停留时间。负平均反射时间的出现进行检查,我们表明,虽然在反射的子合奏的平均消除了负峰的时钟时间的共振,它仍然允许透明的障碍负值。还讨论了平均时间随势垒宽度的饱和(哈特曼效应)。
2013-12-14 quant-ph
Instantaneous Reflection and Transmission Coefficients and a Special Method to Solve Wave Equation
人们熟悉量子力学的反射和透射系数。在所有这些情况下,相应的电位通常假定为恒定的高度和深度。对于变化势的情况,可以用WKB近似方法求出相应的反射系数和透射系数。但由于势垒高度的变化,反射系数和透射系数应逐点变化。这里我们给出了瞬时反射和透射系数的解析表达式。在这里,好像我们在每个点上应用WKB近似,所以我们称之为瞬时WKB方法或IWKB方法。一旦我们知道了前向和后向波的振幅,我们就可以通过计算Eiconal来找出相应的波函数。对于解析复杂势的情形,相应的微分方程似乎是解析不可解的。如果势的表现良好,那么很明显,这些势可以用具有相同行为的简单表达式的函数来代替,这些函数可以解析地积分,并且方程现在可以解析地求解。
1999-08-07 math-ph math.MP quant-ph
Reflection and transmission in nonlocal susceptibility models with multiple resonances
我们考虑一个半无限介质的多个空间色散共振的磁化率。边界的影响由表面处材料中偏振波的任意反射系数来描述,具体值对应于麦克斯韦方程的各种附加边界条件(ABC)。我们推导出精确的电磁反射和透射系数的表达式,并提出了多种材料的多激子带的结果。我们发现一个改进的单带近似的重/轻激子带和扩展我们的模型激子色散关系与线性$k$条款发生在单轴晶体。最后,我们计算了各种多共振模型和ABC的热辐射和零点辐射的光谱能量密度。
2017-02-16 physics.optics quant-ph
Rigorous bounds on Transmission, Reflection, and Bogoliubov coefficients
本论文描述了与数学物理有广泛关联的一些基本数学工具的发展。透射和反射系数与量子隧穿现象有关,而Bogoliubov系数与参量振荡器的激发的数学相关问题有关。虽然这些量的许多近似技术是已知的,但对严格的上限和下限知之甚少。本论文主要讨论了四个与透射系数、反射系数和Bogoliubov系数的严格界有关的问题,它们分别被分为四个主题:1)Bogoliubov系数的界; 2)Schwarzschild黑洞灰体因子的界; 3)变换概率和Miller-Good变换; 4)透射概率的解析界。
2009-07-01 gr-qc hep-th math-ph
Spatial averaging for light reflection and transmission through cold atom arrays
本文研究冷原子阵列中原子空间展布对弱光反射与透射的影响,发现当光弱且电子态演化快于原子阱振荡周期时,相干性无关紧要,简单空间平均即可准确描述结果。
2025-02-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetic reflection, transmission and energy density at boundaries of nonlocal media
我们考虑一个半无限空间色散介质具有不等的横向和纵向磁化率。边界效应的特征在于传播到表面的材料中的偏振波的任意反射系数。这些系数的具体值对应于麦克斯韦方程的各种附加边界条件(ABC)。我们推导出在边界处的电磁反射和透射系数,并研究它们对材料参数和ABC的依赖性。我们还研究了介质外的电磁零点和热谱能量密度。非局部响应消除了局部模型中存在的光谱能量密度的边界发散。的光谱能量密度显示出很大的依赖于横向和纵向磁化率之间的差异,即使在距离边界高达10 nm。
2017-01-06 physics.optics quant-ph
Tunable superluminal reflection and transmission through a slab doped with Raman driven atoms
本文研究电磁脉冲通过掺杂四能级Raman驱动原子平板的反射与透射,通过调节控制场强度可实现脉冲在亚光速与超光速之间的可调切换。
2024-03-24 physics.optics quant-ph
Electron transmission and phase time in semiconductor superlattices
我们讨论了电子在有限周期系统(如半导体超晶格)中传播所花费的时间。概述了驻留时间和相位时间之间的关系。导出了最大和最小透射率时的相位时间包络,并指出相位时间的峰谷可以用极值处拟合的参数很好地描述。对于多周期系统,这覆盖了大部分允许的频带。Veenstra等人[cond-mat/0411118]对含时薛定谔方程的直接数值解进行了比较,他们比较了添加和不添加抗反射涂层(ARC)的系统。在ARC的情况下,时间延迟与周期系统的布洛赫速度下的传播一致,这除了增加transmittance之外还显著地减少了时间延迟。
2008-01-03 quant-ph
Reflection and Transmission Amplitudes in a Digital Quantum Simulation
本文提出一种数字量子模拟协议,通过粒子与辅助自旋1/2自由度耦合,从单量子比特读出层析重建一维短程势散射的复数反射与透射振幅。
2024-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Spectral Singularities of Complex Scattering Potentials and Infinite Reflection and Transmission Coefficients at real Energies
谱奇点是破坏某些非厄米哈密顿算子本征函数完备性的谱点。我们确定了复散射势的光谱奇异性,其反射和透射系数趋于无穷大的实能量,即,它们对应于具有零宽度的谐振。我们表明,波导建模使用这样的潜在的操作像一个谐振器在频谱奇点的频率。作为一个具体的例子,我们探讨了一个假想的PT对称势垒势的谱奇异性,并证明了上述共振现象的特定电磁波波导。
2010-06-02 hep-th math-ph math.MP
Interaction of light with planar lattices of atoms: Reflection, transmission and cooperative magnetometry
本文研究了二维平面冷原子晶格中强光介导的共振偶极-偶极相互作用。我们提供了一个详细的分析作为一个“超原子”,其响应类似于电磁诱导的透明度,但表现出超窄的集体尺寸依赖的次辐射共振线宽的偶极点发射器晶格平面的描述。超原子模型提供了直观简单的描述阵列的光谱响应,包括完全反射,全透射,窄Fano共振,和渐近表达式的集体本征模的共振线宽。我们提出了一个协议,几乎整个辐射激发转移到一个单一的相关subradiant本征模在一个晶格,并表明,通过堆叠的晶格阵列获得的介质可以形成一个合作的磁强计。这种磁力计利用与基于电磁感应透明度的磁力计类似的原理。然而,合作磁力计的精度不受单原子共振线宽的限制,而是由强偶极-偶极相互作用导致的更窄的集体线宽。
2018-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics