論文の概要: Nonequilibrium phase transition in transport through a driven quantum point contact

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.02400v2
• Date: Thu, 26 Nov 2020 09:44:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 06:31:09.438217
• Title: Nonequilibrium phase transition in transport through a driven quantum point contact
• Title（参考訳）: 駆動量子点接触による輸送における非平衡相転移
• Authors: Oleksandr Gamayun, Artur Slobodeniuk, Jean-S\'ebastien Caux, Oleg Lychkovskiy
• Abstract要約: 本研究では、2つの密結合鎖を接続する周期駆動量子点接触(QPC)を介して非相互作用フェルミオンの輸送について検討する。 駆動周波数がチェーンの帯域を超えると加熱速度が同じになることがわかった。 これは、駆動QPCが周波数制御量子スイッチとして機能することを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.444636864515726
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study transport of noninteracting fermions through a periodically driven quantum point contact (QPC) connecting two tight-binding chains. Initially, each chain is prepared in its own equilibrium state, generally with a bias in chemical potentials and temperatures. We examine the heating rate (or, alternatively, energy increase per cycle) in the nonequilibrium time-periodic steady state established after initial transient dynamics. We find that the heating rate vanishes identically when the driving frequency exceeds the bandwidth of the chain. We first establish this fact for a particular type of QPC where the heating rate can be calculated analytically. Then we verify numerically that this nonequilibrium phase transition is present for a generic QPC. Finally, we derive this effect perturbatively in leading order for cases when the QPC Hamiltonian can be considered as a small perturbation. Strikingly, we discover that for certain QPCs the current averaged over the driving cycle also vanishes above the critical frequency, despite a persistent bias. This shows that a driven QPC can act as a frequency-controlled quantum switch.
• Abstract（参考訳）: 我々は2つの密結合鎖を接続する周期駆動量子点接触(QPC)を介して非相互作用フェルミオンの輸送を研究する。 当初、それぞれの鎖はそれぞれの平衡状態に形成され、一般に化学ポテンシャルと温度のバイアスを持つ。 初期過渡動力学後に確立された非平衡時間周期定常状態における加熱速度(またはサイクル当たりのエネルギー増加)について検討する。 駆動周波数がチェーンの帯域を超えると加熱速度が同じになることがわかった。 まず、熱速度を解析的に計算できる特定のタイプのQPCについて、この事実を確定する。 そして、この非平衡相転移が一般的なQPCに対して存在することを数値的に検証する。 最後に、qpcハミルトニアンが小さな摂動と見なすことができる場合の先行順序において、この効果を摂動的に導出する。 興味深いことに、一部のQPCでは、運転サイクルで平均された電流は、持続的なバイアスにもかかわらず臨界周波数以上で消える。 これは、駆動QPCが周波数制御量子スイッチとして機能することを示している。

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