論文の概要: Metastability and quantum coherence-assisted sensing in interacting
parallel quantum dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.07799v2
- Date: Mon, 17 Apr 2023 09:03:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-18 23:17:19.456131
- Title: Metastability and quantum coherence-assisted sensing in interacting
parallel quantum dots
- Title（参考訳）: 並列量子ドット相互作用における準安定性と量子コヒーレンス支援センシング
- Authors: Stephanie Matern, Katarzyna Macieszczak, Simon Wozny, Martin Leijnse
- Abstract要約: 相互作用する2つの平行量子ドットの過渡ダイナミクスをマクロな鉛と弱い結合で研究する。
この量子系の定常粒子電流は、他のどのエネルギースケールよりもはるかに小さい摂動に敏感である。
この挙動は、並列点を電荷センサとして活用する可能性を秘めている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the transient dynamics subject to quantum coherence effects of two
interacting parallel quantum dots weakly coupled to macroscopic leads. The
stationary particle current of this quantum system is sensitive to
perturbations much smaller than any other energy scale, specifically compared
to the system-lead coupling and the temperature. We show that this is due to
the presence of a parity-like symmetry in the dynamics, as a consequence of
which, two distinct stationary states arise. In the presence of small
perturbations breaking this symmetry, the system exhibits metastability with
two metastable phases that can be approximated by a combination of states
corresponding to stationary states in the unperturbed limit. Furthermore, the
long-time dynamics can be described as classical dynamics between those phases,
leading to a unique stationary state. In particular, the competition of those
two metastable phases explains the sensitive behavior of the stationary current
towards small perturbations. We show that this behavior bears the potential of
utilizing the parallel dots as a charge sensor which makes use of quantum
coherence effects to achieve a signal to noise ratio that is not limited by the
temperature. As a consequence, the parallel dots outperform an analogous
single-dot charge sensor for a wide range of temperatures.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,2つの相互作用する並列量子ドットの量子コヒーレンス効果を考慮した過渡ダイナミクスについて検討した。
この量子系の定常粒子電流は、他のどのエネルギースケールよりもはるかに小さい摂動に敏感である。
これは、力学におけるパリティ様対称性の存在によるものであることが示され、その結果、2つの異なる定常状態が生じる。
この対称性を破る小さな摂動の存在下で、系は2つの準安定相を持つ転移性を示し、非摂動極限における定常状態に対応する状態の組み合わせによって近似できる。
さらに、長い時間ダイナミクスは、これらのフェーズ間の古典的ダイナミクスとして記述され、一意的な定常状態へと繋がる。
特に、これらの2つの準安定相の競合は、静止電流の小さな摂動に対する敏感な挙動を説明する。
この挙動は、温度に制限されない信号対雑音比を達成するために、量子コヒーレンス効果を利用する電荷センサとして並列点を利用する可能性を示す。
その結果、平行ドットは、幅広い温度で類似の単ドット電荷センサより優れていた。
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