Adsorbate surface diffusion: The role of incoherent tunneling in light particle motion
研究了非相干隧穿效应在轻原子表面扩散中的作用。为此，Chudley-Elliot主方程约束到最近的邻居被认为是在周期晶格中的量子扩散的Grabert-Weiss方法。该模型适用于最近的测量原子H和D的Pt（111），渲染摩擦系数的范围内的文献中提供的其他种类的吸附物。一个简单的扩展模型也被认为是评估覆盖和隧道之间的关系，因此，该方法的可行性。隧道速率的增加已被观察到的表面覆盖度降低。
2013-09-09 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Tunneling-induced coherent electron population transfer in an asymmetric quantum well
我们提出了一种非对称双量子阱结构，并研究了共振隧穿效应对两个量子阱之间相干电子布居转移的控制作用。通过数值求解元素矩运动方程，灵活调整结构参数，可以在相长干涉的作用下实现从初始子带到目标子带的几乎完全的电子布居转移。
2009-12-21 quant-ph
An approach to quantum transport based on reduced hierarchy equations of motion: Application to a resonant tunneling diode
在严格处理的基础上，首次研究了双势垒隧穿过程的量子耗散动力学。我们采用了一个Caldeira-Leggett哈密顿与自洽计算的有效电位，占电子分布。有了这个哈密顿量，我们使用减少的维格纳空间表示的运动方程在有限温度下的非马尔可夫热涨落和耗散的影响，在一个严格的方式进行研究。在电流-电压曲线的负微分电阻（NDR）区域观察到磁滞、双平台状行为和自激电流振荡。我们发现，虽然大部分的电流振荡衰减的时间在NDR区域，有一个稳定的振荡，其特征在于在上高原的NDR区域的维格纳空间中的龙卷风般的旋转。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling directed atomic motion and second-order tunneling of a spin-orbit-coupled atom in optical lattices
从理论上研究了光晶格中自旋轨道耦合原子在周期性塞曼场和晶格振动作用下的紧束缚（TB）模型的隧穿动力学.通过分析和数值计算的方法，我们证明了自旋轨道（SO）耦合增加了一些新的结果，隧道动力学在多光子共振和远离共振参数制度。当驱动频率与静态塞曼场共振时，（多光子共振），我们得到了一种新的动力学局域化（DL）现象，即单SO耦合原子被限制为产生伴随自旋翻转的完美双格点Rabi振荡，利用这种非常规DL现象，我们能够产生一种棘轮效应，这种效应使原子能够朝着不同的方向定向运动，并伴随着周期性的自旋，在SO耦合作用下发生翻转。对于远离共振的情况下，我们表明，通过单独抑制通常的站点间隧穿，有可能实现一种类型的下一个最近的相邻站点之间的自旋守恒的二阶隧穿，这是不可访问的常规晶格系统没有SO耦合。我们还表明，同时控制通常的站点间隧道和SO耦合相关的二阶隧道是必要的准能量平坦度（崩溃）和完全冻结的动力学存在。这些结果可能与潜在的应用，如基于自旋的量子信息处理和新型自旋电子学器件的设计有关。
2021-02-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Zitterbewegung, Bloch Oscillations and Landau-Zener Tunneling in a Quantum Walk
我们实验研究了耦合光纤环系统中的离散时间量子行走，并观察了周期性结构中波传播的典型现象，如弹道扩散或类似于Zitterbewegung（颤抖运动）的两个内部量子态之间的振荡。如果施加位置相关的相位梯度，我们发现本地化和布洛赫振荡的领域，以及强相位梯度的朗道-齐纳隧道。
2011-04-01 quant-ph
Ultrastrong coupling between electron tunneling and mechanical motion
单电子隧穿和纳米力学运动的超强耦合为探索基本问题和开发量子技术的新平台提供了令人兴奋的机会。我们已经测量并模拟了完全悬浮的碳纳米管装置中的这种机电耦合，并报告了$g_\mathrm{m}/ω_\mathrm{m} = 2.72 \pm 0.14$的比率，其中$g_\mathrm{m}/2π= 0.80\pm 0.04$ GHz是耦合强度，$ω_\mathrm{m}/2π=294.5$ MHz是机械谐振频率。这在超强耦合范围内，是所有其他机电平台中最高的。我们表明，虽然这种制度存在于类似的完全悬浮的碳纳米管设备，它被忽视。通过改进器件设计，可以实现甚至更高的比率。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Breaking rotational symmetry in a trapped-ion quantum tunneling rotor
囚禁离子量子隧穿转子（QTR）是两个不同维格纳晶体取向的量子叠加。在QTR系统中，量子隧穿驱动两个不同维格纳晶体取向之间的相干跃迁。我们从理论上研究了QTR的量子动力学，特别是当其中一个离子的自旋状态被翻转时。我们表明，一个$\it{N}$ -离子QTR的量子动力学可以描述连续时间循环量子行走。我们还研究了QTR在磁场中的量子动力学。翻转自旋态打破了QTR的旋转对称性，使得量子隧穿诱导的旋转可区分。这种对称性破缺在离子的自旋状态和QTR的旋转运动之间产生耦合，导致不同的量子隧穿动力学。
2020-01-27 quant-ph
Induced tunneling and localization for a quantum particle in tilted two-dimensional lattices
我们在紧束缚近似下考虑倾斜二维晶格中的量子粒子。我们发现，对于某些晶格几何形状和相对于晶格主轴的静态力的某些取向，粒子可以在垂直于静态力矢量的方向上自由地移动穿过晶格。这种效应被认为是类似于在驱动一维晶格中的光子诱导隧穿。所获得的粒子的横向运动的色散关系绘制这种类比进一步最终显示带崩溃时，控制参数是变化的。
2013-08-29 quant-ph
Penetration through a wall: Is it reality?
网球不可能穿透砖墙，因为在经典力学中，在障碍物下运动是不可能的。利用量子效应，由于量子隧穿，允许粒子通过势垒的运动。根据通常的隧穿理论，粒子密度在经典势垒内衰减，导致极其缓慢的穿透过程。然而，没有一般的法律禁止快速运动通过经典的障碍。所解决的问题是研究量子隧穿通过一个经典的静态势垒，这是至少二维的不寻常的功能。在这里，我们表明，通过这种障碍的渗透可以不慢。当势垒满足一定的条件时，量子透镜的机制是可能的，并形成焦散线。德布罗意波从焦散线反射，干涉，并导致来自屏障下的不小的通量。这与屏障下密度衰减的通常情况形成强烈对比。我们构造了一个快速运动通过经典障碍的特殊例子。人们可以不经意地得出这样的结论：原则上，大自然允许我们快速地穿越那些违反常识的传统障碍。这种现象可能是实验室和自然界中各种过程的原因。例如，固体中的隧穿可能发生在不同的场景中，在生物物理学和化学中，人们可以指定不寻常反应的条件，并且倏逝光波可能强烈改变它们的性质。在凝聚态物质和宇宙物理学中，有些现象的能量发射原因是神秘的，例如伽马射线暴。人们可以试着把它们放在快速逃离某些障碍的背景下来对待。
2011-08-25 quant-ph
Entangled quantum tunneling of two-component Bose-Einstein condensates
我们研究了两种相互作用物质在双势阱中玻色凝聚的量子隧穿过程。我们发现的条件下，不同种类的粒子可以隧道作为对通过两个阱之间的势垒在相反的方向。这种新颖的隧穿形式是由于物种间的相互作用消除了自陷效应。隧穿原子的关联运动导致两个宏观相干系统之间产生量子纠缠。
2002-09-27 cond-mat.soft quant-ph
Signatures of Discrete Breathers in Coherent State Quantum
离散呼吸子（DBs）--能量的空间时间周期性局部化--在大量的非线性系统中被预测。受经典力学表象和量子力学表象中DBs现象的概念性桥接的启发，我们研究了相空间中经典力学点的量子等价物--相干态--的动力学特性。我们表明，在相空间中的一个点，可以表现出无论是离域或本地化的运动相比，相干态可以显示本地化和离域行为的量子等价物的签名。在经典力学中，定域和离域运动的能量区域之间的分离是一个点。在量子力学中，这一点成为一个瞬态区，其中既有隧穿模式，也有非隧穿模式。此外，瞬态区包含不能被表征为任一模式的模式，因为从非隧穿模式到隧穿模式的过渡是平滑的。通过进一步的分析，我们记录了四个有趣的观察：1。作为耦合的函数，本征态通过避免隧道和非隧道模式之间的交叉。2.在高非线性区，隧穿模的优势被一种新的模式--高阶隧穿模的出现所削弱。这些模式类似于隧穿模式，但具有非隧穿模式的属性。...
2011-12-23 physics.chem-ph quant-ph
Simulating and comparing the quantum and classical mechanical motion of two hydrogen atoms
Faculty of Computational Mathematics and Cybernetics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学计算数学与控制论学院）
本研究采用修正的Tavis-Cummings-Hubbard模型模拟中性氢分子的缔合与解离，比较量子隧穿与经典涨落下的核运动，发现经典运动达到相同终态所需时间短一个数量级，并识别出两个单重态暗态改变产物分支比。
2026-07-01 quant-ph
The Euclidean resonance and quantum tunneling
在选择一定粒子能量E_R的特殊非平稳信号作用下，极小的隧穿几乎经典势垒的几率可能变得不小。当粒子能量接近这个值时，隧穿率在有限的时间间隔内并不小，在能量E_R处有一个非常尖锐的峰值。在进入屏障内部后，粒子发射电磁量子并以较低的能量离开屏障。与静态屏障的场相比，信号幅度可以小得多。这种现象可以称为欧几里德共振，因为势垒下的运动发生在虚时间。共振可以通过使信号适应特定的化学键以选择性的方式刺激化学和生物化学反应。共振可用于寻找软α衰变，由于衰变率极小，常规观测是不可能的。
2002-02-25 quant-ph
Wigner time delay and Hartman effect in quantum motion along deformed Riemannian manifolds
本研究分析变形一维黎曼流形中的弹性量子散射，发现局部曲率变化导致共振态和Wigner时间延迟，低能下与经典时间延迟不符，中高能下两者一致，并探讨了Hartman效应。
2024-02-07 quant-ph
Tunneling assisted interference in double-well levitodynamics
Imperial College London（帝国理工学院）
该研究针对双阱悬浮粒子系统，揭示了其隧穿辅助干涉这一独特量子特征，仅通过平均位置振荡即可识别，可同时演示量子隧穿与量子干涉两大现象，为探测悬浮粒子运动的量子特征提供了新探针。
2026-09-03 quant-ph
Subbarrier fusion reactions and many-particle quantum tunneling
低能重离子聚变反应是由通过库仑势垒的量子隧穿控制的，库仑势垒是由碰撞核之间的吸引核相互作用与排斥库仑力的强烈抵消形成的。大量的实验和理论研究表明，聚变反应受到碰撞核的相对运动与几种核内禀运动的耦合的强烈影响。因此，重离子亚势垒聚变反应提供了一个很好的机会来解决耦合存在下的量子隧穿问题，这在过去的几十年里一直是物理和化学许多分支的热门课题。在这里，我们从多自由度系统中量子隧穿的角度回顾了重离子亚垒聚变反应的理论方面。重点介绍了聚变反应的耦合通道方法和多通道穿透性的势垒分布表示。本文还讨论了势垒分布法在表面科学中对H $_2$分子解离吸附机理的解释中的应用。
2012-10-17 nucl-ex nucl-th quant-ph
Quantum-mechanical tunneling: differential operators, zeta-functions and determinants
本文详细讨论了一维粒子在双势阱作用下的运动问题。我们的主要工具将是欧几里德（虚时间）版本的路径积分方法。一旦我们进行了威克旋转，欧几里得运动方程就与实时点粒子的通常运动方程相同，只是所讨论的势颠倒了。这样一来，我们的双阱势就变成了双峰势。按照半经典近似的要求，我们可以研究瞬子上的二次涨落，在本文中，瞬子代表欧几里德运动方程的定域有限作用量解。利用zeta函数方法计算了二次微分算子的行列式。利用形状不变性对称性，我们写出了这类算子的本征函数和能量本征值的封闭形式。多瞬子组态的影响也包括在这个方法中。
2000-11-14 math-ph math.MP quant-ph
Tunneling of Bound Systems at Finite Energies: Complex Paths Through Potential Barriers
我们适应的半经典技术，用于在量子场论中的瞬子跃迁的背景下，在有限的能量通过复杂的量子力学系统的势垒的隧道传输的描述。即使对于最初处于基态的系统，通常不能用半经典术语描述，传输概率也具有半经典（指数）形式。隧穿指数的计算使用到复相空间的自由度的解析延拓以及到复时间平面的经典运动方程的解析延拓。我们通过将其结果与完整量子力学系统的计算研究结果进行比较来测试这种半经典技术，发现非常一致。
1999-01-21 hep-ph quant-ph
Stability of long-sustained oscillations induced by electron tunneling
研究量子器件中单电子动力学与机械运动相互作用引发的自振荡，发现其具有突发、消失及双稳态滞后行为，并在单双量子点配置中证实特定振荡可稳定持续20秒以上，揭示了机制的鲁棒性。
2024-03-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Tunneling and Information Entropy in a Double Square Well Potential: Ammonia Molecule
量子隧穿是一种量子力学效应，其中粒子隧穿经典禁带。双方势阱（DSWP）是一种能够实现这种现象的体系。通过考虑由有限高度和宽度的障碍物分隔的一对井中的运动，可以说明许多现象。势垒穿透引起的能级分裂是所谓的反转谱的原因，反转谱是量子隧穿的一个例子。在发生这种反转现象的几种分子（$NH_3$、$PH_3$、$AsH_3$、$NH_2CN$）中，氨分子$NH_3$提供了具有DSWP的振动系统的良好物理实现。目前工作的主要目标是研究量子隧穿对信息熵测度（香农和费舍尔）和统计复杂性的影响。
2013-07-03 physics.chem-ph quant-ph
Effective description of tunneling in a time-dependent potential with applications to voltage switching in Josephson junctions
我们提出用含时虚势来描述量子力学隧穿时变势垒。我们使用伽莫夫解决方案的静态隧穿问题，以证明我们的选择的潜力，我们应用我们的方法来描述隧穿的介观量子变量：相变跨越约瑟夫森结。约瑟夫森结相变量的行为相当于在倾斜搓板势中运动的粒子的位置坐标，我们对这种具有随时间变化的倾斜势中运动的一般解再现了与约瑟夫森结中电压切换相关的许多特征。除了在量子信息研究中作为人工原子的应用外，约瑟夫森结还可以作为电场敏感探测器，我们的研究提供了对电压开关动力学如何与电场幅度耦合的详细理解。
2013-05-17 cond-mat.supr-con quant-ph
A unified theory of tunneling times promoted by Ramsey clocks
本研究提出基于 Ramsey 序列的操作框架，通过原子内部态相干叠加测量隧穿时间，统一了隧穿延迟定义，并证明不存在超光速或瞬时隧穿现象。
2024-04-22 physics.atom-ph quant-ph
Emergence of correlated proton tunneling in water ice
一些实验和理论研究报告的情况下，协调或相关的多个质子隧穿在固相的水。在这里，我们构建了一个伪自旋模型的质子在六聚体H $_2$ O环的量子运动，并将其扩展到开放系统的动力学，考虑到环境的影响，在O $-$ H伸缩振动的形式。与以往的研究不同，我们用量子信息理论研究了隧穿中的关联问题。我们的形式主义使我们能够量化的相干质子流动性的主要措施之一的一致性，$l_1$规范的一致性的六边形环。在这种形式下，进一步研究的整体流动性的成对的伪自旋相关的性质。我们表明，在长时间限制的单个量子隧穿事件的经典关联是足够的捕获在低温实验中观察到的相干质子迁移率的行为。我们的结论是，长程环内相互作用似乎并不是水冰中相关质子隧穿的必要条件。
2019-05-22 physics.chem-ph quant-ph
Klein tunneling and Dirac potentials in trapped ions
我们提出了带势Dirac方程的量子模拟，从而可以研究相对论散射和Klein隧穿。这种量子相对论效应允许正能量狄拉克粒子通过排斥势传播，通过布居转移到负能量分量。我们展示了如何工程标量，赝标量，和其他潜在的1+1狄拉克方程通过操纵两个被困离子。狄拉克旋量由一个离子的内部状态表示，而它的位置和动量由集体运动模式描述。第二离子用于建立具有高空间分辨率的期望电势。
2010-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas hep-th
Tunneling in a Lorenz-like model for an active wave-particle entity
本文通过受扰动的Lorenz系统模拟一维活性波粒实体入射高斯势垒，揭示了高记忆下源于非平衡特征的速度波动导致势垒穿越的不可预测性、透射概率平滑变化及概率密度的类波特征。
2024-12-21 nlin.CD physics.flu-dyn quant-ph
Unraveling the bounce: a real time perspective on tunneling
本文利用实时的路径积分研究一维量子隧穿，揭示了作用量的解析结构，证明虚时弹子是能量展开最低阶项的参数化，并自然重现了势场自由区域的 WKB 近似。
2023-09-14 hep-ph hep-th quant-ph
Ultrafast control of inelastic tunneling in a double semiconductor quantum
在一个基于双量子阱（QW）耦合到一个自由度的内部动力学，我们证明了电子运动是可控的飞秒内通过施加适当形状的电磁脉冲。特别是，我们考虑了脉冲驱动的AlxGa 1-xAs对称双量子阱耦合到均匀分布或本地化的振动模式，并提出了最低的两个级别的分析结果。这些预测进行评估和推广的全面的数值模拟显示，本地化和时间稳定的驱动电子动力学确实是可能的条件下，在这里确定的，即使同时激发的振动模式。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomic Resonant Tunneling in the Surface Diffusion of H Atoms on Pt(111)
氢原子的量子运动对凝聚相材料和生物系统的动力学性质和功能起着重要的作用。本文基于转移矩阵方法和第一性原理计算，研究了H原子在Pt（111）表面上的动力学行为，数值计算了H原子在Pt（111）表面势场中转移的量子几率。原子共振隧穿（ART）被证明沿着一些扩散路径。由于共振隧穿效应，预言了低温下H原子沿一定路径扩散时的反常转移速率，通过分析H原子的表面反应穿过势垒的几率，研究了核量子效应（NQE）在H原子表面反应中的作用.由于量子隧穿，有效势垒显著降低，并且在一定范围内随温度单调降低。对于势垒跨越过程中的Arabius型关系适用，我们表明存在一个非零的低温极限的速率常数，这表明在低温条件下的H-参与的反应的非平凡的活动。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
