論文の概要: Moving an Atom towards Right or Left Side by Applying Quantum Mechanical Matter Wave Near a Surface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.12321v1
• Date: Wed, 19 Apr 2023 18:18:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-30 07:27:43.816476
• Title: Moving an Atom towards Right or Left Side by Applying Quantum Mechanical Matter Wave Near a Surface
• Title（参考訳）: 表面近傍に量子力学的物質波を印加して原子を左右に動かすこと
• Authors: Sadia Humaira Salsabil, Golam Dastegir Al-Quaderi, M.R.C. Mahdy
• Abstract要約: 本稿では、原子に可逆的な横力をもたらす物質波に基づく操作シナリオを示す。 時間に依存しないシュロディンガー方程式を解き、この解を用いることで、量子力学的応力テンソル形式が粒子に作用する力を計算するために応用された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The area of trapping the atoms or molecules using light has advanced tremendously in the last few decades. In contrast, the idea of controlling (not only trapping) the movement of atomic-sized particles using quantum mechanical matter waves is a completely new emerging area of particle manipulation. Though a single previous report has suggested the pulling of atoms based on matter wave tractor beams, an attempt is yet to be made to produce a lateral force (moving the atoms towards left or right) using this technique. This article demonstrates a matter wave-based manipulation scenario that gives rise to reversible lateral force on an atom due to the interaction energy of the quantum mechanical matter wave in the presence of a metal surface creating an asymmetrical set-up. For a symmetric set-up, no lateral force has been observed. We have performed several full wave simulations and analytical calculations on a particular set-up of Xenon scatterer atoms placed near a Copper surface, with two plane matter waves of Helium impinging in the direction parallel to the surface from two sides of the scatterer. By solving the time-independent Schrodinger equation and using the solution, quantum mechanical stress tensor formalism has been applied to compute the force acting on the particle. The full wave simulation results have been found in excellent agreement with the analytical calculations. The results for the adsorbed scatterer case suggests that our proposed technique can be an efficient cleaning procedure similar to electron-stimulated desorption for futuristic applications.
• Abstract（参考訳）: 光を使って原子や分子をトラップする領域は、ここ数十年で大きく進歩した。 対照的に、量子力学的物質波を用いた原子サイズの粒子の動きを(トラップだけでなく)制御するという考え方は、全く新しい粒子操作領域である。 前回の報告では物質波トラクタビームに基づく原子の引き抜きが提案されているが、この手法を用いて横力(原子を左右に動かす)を作り出す試みはまだ行われていない。 本稿では、非対称な配置を形成する金属表面の存在下での量子力学的物質波の相互作用エネルギーにより、原子に可逆的な横力を与える物質波に基づく操作シナリオを示す。 対称な設定では、横力は観測されていない。 我々は,銅表面近傍に配置されたキセノン散乱体原子の特定のセットアップに対して,散乱体の両面から表面と平行な方向にヘリウムの2つの平面物質波が衝突する,いくつかのフルウェーブシミュレーションと解析計算を行った。 時間に依存しないシュロディンガー方程式を解くことで、量子力学的応力テンソル形式が粒子に作用する力を計算するために応用された。 完全な波動シミュレーションの結果は解析計算とよく一致している。 その結果,提案手法は電子刺激脱離法と同様の効率的な洗浄法となり,未来的応用が期待できることが示唆された。

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