論文の概要: Direct Observation of Quantum Percolation Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00268v1
• Date: Wed, 1 Jan 2020 20:59:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-16 09:45:13.685525
• Title: Direct Observation of Quantum Percolation Dynamics
• Title（参考訳）: 量子パーコレーションダイナミクスの直接観察
• Authors: Zhen Feng, Bing-Hong Wu, Hao Tang, Lu-Feng Qiao, Xiao-Wei Wang, Xiao-Yun Xu, Zhi-Qiang Jiao, Jun Gao, Xian-Min Jin
• Abstract要約: 六方晶パーコレーション格子における量子輸送の実験例を示す。 量子パーコレーション閾値の80%は、最大1,600の導波路を持つレーザー書き格子で観測される。 量子パーコレーションの直接観測は、物質、量子輸送、幾何学的クエンチング、障害、局所化の間の関係の理解を深める可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.139263992803212
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Percolation, describing critical behaviors of phase transition in a geometrical context, prompts wide investigations in natural and social networks as a fundamental model. The introduction of quantum-intrinsic interference and tunneling brings percolation into quantum regime with more fascinating phenomena and unique features, which, however, hasn't been experimentally explored yet. Here we present an experimental demonstration of quantum transport in hexagonal percolation lattices by successfully mapping such large-scale porous structures into a photonic chip using femtosecond laser direct writing techniques. A quantum percolation threshold of 80% is observed in the prototyped laser-written lattices with up to 1,600 waveguides, which is significantly larger than the classical counterpart of 63%. We also investigate the spatial confinement by localization parameters and exhibit the transition from ballistic to diffusive propagation with the decrease of the occupation probability. Direct observation of quantum percolation may deepen the understanding of the relation among materials, quantum transport, geometric quenching, disorder and localization, and inspire applications for quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 幾何学的文脈における相転移の臨界挙動を記述するパーコレーションは、自然と社会のネットワークを基本モデルとして幅広い研究を促す。 量子イントリンシック干渉とトンネルの導入は、より興味深い現象とユニークな特徴を持つ量子状態へのパーコレーションをもたらすが、まだ実験的に検討されていない。 本稿では,このような大規模多孔質構造をフェムト秒レーザー直接書き込み技術を用いてフォトニックチップにマッピングすることで,ヘキサゴナルパーコレーション格子内の量子輸送を実験的に実証する。 最大1,600個の導波路を持つプロトタイプレーザーによる格子では、80%の量子パーコレーションしきい値が観察され、これは従来の63%よりもかなり大きい。 また,局所化パラメータによる空間閉じ込めについて検討し,職業確率の低下に伴う弾道性から拡散性への遷移を示す。 量子パーコレーションの直接観測は、物質、量子輸送、幾何学的クエンチング、障害と局所化、および量子技術への応用の理解を深める可能性がある。

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