論文の概要: Coherent spatial control of wave packet dynamics on quantum lattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.07254v1
- Date: Mon, 13 Nov 2023 11:39:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-14 14:35:51.789717
- Title: Coherent spatial control of wave packet dynamics on quantum lattices
- Title（参考訳）: 量子格子上の波束ダイナミクスのコヒーレント空間制御
- Authors: Ilia Tutunnikov, Chern Chuang, Jianshu Cao
- Abstract要約: 雑音を受ける量子格子上の波状パケットの拡散率と拡散長について検討する。
解析は空間コヒーレンスの重要な役割を指摘し,新しい現象の集合を予測する。
これらの理論的予測は、空間的操作により量子格子上のウェーブパケットのダイナミクスを制御する可能性を示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum lattices are pivotal in the burgeoning fields of quantum materials
and information science. Rapid developments in microscopy and quantum
engineering allow for preparing and monitoring wave-packet dynamics on quantum
lattices with increasing spatial and temporal resolution. Motivated by these
emerging research interests, we present an analytical study of wave packet
diffusivity and diffusion length on tight-binding quantum lattices subject to
stochastic noise. Our analysis points to the crucial role of spatial coherence
and predicts a set of novel phenomena: noise can enhance the transient
diffusivity and diffusion length of sufficiently extended initial states; A
smooth Gaussian initial state spreads slower than a localized initial state; A
standing or traveling initial state with large momentum spreads faster than a
localized initial state and exhibits a noise-induced peak in the transient
diffusivity; The change in the time-dependent diffusivity and diffusion length
relative to a localized initial state follows a universal dependence on the
Gaussian width. These theoretical predictions and the underlying mechanism of
spatial coherence suggest the possibility of controlling the wave packet
dynamics on quantum lattices by spatial manipulations, which will have
implications for materials science and quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子格子は、量子材料と情報科学の急成長する分野において重要である。
顕微鏡と量子工学の急速な発展により、空間分解能と時間分解能が増大する量子格子上での波束力学の準備とモニタリングが可能となった。
これらの研究の関心に触発され、確率雑音を受ける強結合量子格子上の波状パケットの拡散率と拡散長の解析的研究を行った。
Our analysis points to the crucial role of spatial coherence and predicts a set of novel phenomena: noise can enhance the transient diffusivity and diffusion length of sufficiently extended initial states; A smooth Gaussian initial state spreads slower than a localized initial state; A standing or traveling initial state with large momentum spreads faster than a localized initial state and exhibits a noise-induced peak in the transient diffusivity; The change in the time-dependent diffusivity and diffusion length relative to a localized initial state follows a universal dependence on the Gaussian width.
これらの理論的予測と空間コヒーレンスの基本機構は、物質科学や量子技術に影響を及ぼす空間操作によって量子格子上の波束ダイナミクスを制御する可能性を示唆している。
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