Ammettenza quantistica oltre l'adiabatica di un punto quantico di semiconduttore ad alte frequenze: ripensare la riflettometria come dinamica polaronica

Ammettenza quantistica oltre l'adiabatica di un punto quantico di semiconduttore ad alte frequenze: ripensare la riflettometria come dinamica polaronica

Timestamp: 21 marzo 2024 6:25
Nodo di origine: 2521967

L.Peri1,2, GA Oakes1,2, L.Cochrane1,2, CJB Ford1e MF Gonzalez-Zalba2

1Laboratorio Cavendish, Università di Cambridge, JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, Regno Unito
2Quantum Motion, 9 Sterling Way, Londra N7 9HJ, Regno Unito

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Astratto

I punti quantici dei semiconduttori gestiti dinamicamente sono la base di molte tecnologie quantistiche come sensori e computer quantistici. Pertanto, modellare le loro proprietà elettriche alle frequenze delle microonde diventa essenziale per simulare le loro prestazioni in circuiti elettronici più grandi. Qui, sviluppiamo un formalismo di equazione principale quantistica autoconsistente per ottenere l'ammettenza di un tunnel di punti quantici accoppiato a un serbatoio di carica sotto l'effetto di un bagno di fotoni coerente. Troviamo un'espressione generale per l'ammettenza che cattura il noto limite semiclassico (termico), insieme alla transizione ai regimi di durata e di ampliamento della potenza dovuti rispettivamente al maggiore accoppiamento con il serbatoio e all'ampiezza della spinta fotonica. Inoltre, descriviamo due nuovi regimi mediati dai fotoni: l'ampliamento di Floquet, determinato dalla vestizione degli stati QD, e l'ampliamento determinato dalla perdita di fotoni nel sistema. I nostri risultati forniscono un metodo per simulare il comportamento ad alta frequenza dei QD in un'ampia gamma di limiti, descrivere esperimenti passati e proporre nuove esplorazioni delle interazioni QD-fotone.

Immagine in primo piano: Dinamica di una scatola elettronica singola guidata da un punto di vista circuitale, semiclassico e quantomeccanico (Floquet)

Riepilogo popolare

I punti quantici dei semiconduttori gestiti dinamicamente sono la base di molte tecnologie quantistiche come sensori e computer quantistici. Qui sviluppiamo un formalismo completamente quantistico per un punto quantico accoppiato a un serbatoio e guidato da un oscillatore fotonico, inclusa la durata finita di una carica nel punto e le non idealità del motore. Troviamo una soluzione completamente analitica per il circuito equivalente del sistema pilotato, anche nel regime di grandi segnali, e prevediamo due nuovi fenomeni: l'ampliamento di Floquet e l'ampliamento della perdita di fotoni.

► dati BibTeX

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Citato da

[1] Mathieu de Kruijf, Grayson M. Noah, Alberto Gomez-Saiz, John JL Morton e M. Fernando Gonzalez-Zalba, "Misurazione del riscaldamento crioelettronico utilizzando un termometro a punti quantici locali in silicio", arXiv: 2310.11383, (2023).

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