論文の概要: Anomalous quantum transport in fractal lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.16077v1
• Date: Mon, 29 Jan 2024 11:37:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-30 15:01:45.193503
• Title: Anomalous quantum transport in fractal lattices
• Title（参考訳）: フラクタル格子における異常量子輸送
• Authors: Abel Rojo-Franc\`as, Priyanshu Pansari, Utso Bhattacharya, Bruno Juli\'a-D\'iaz, and Tobias Grass
• Abstract要約: 本研究では,2つのフラクタル格子,Sierpi'nskiガスケットとSierpi'nskiカーペットの力学特性について検討した。 フラクタル格子と正則格子の間を補間することにより、異なる輸送機構間の柔軟なチューニングが可能となる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fractal lattices are self-similar structures with repeated patterns on different scales. As in other aperiodic lattices, the absence of translational symmetry can give rise to quantum localization effects. In contrast to low-dimensional disordered systems, co-existence of localized and extended states is possible in fractal structures, and can lead to subtle transport behavior. Here, we study the dynamical properties of two fractal lattices, the Sierpi\'nski gasket and the Sierpi\'nski carpet. Despite their geometric similarity, the transport turns out to behave very differently: In the Sierpi\'nski gasket, we find a sub-diffusive behavior, whereas the Sierpi\'nski carpet exhibits sub-ballistic transport properties. We show that the different dynamical behavior is in line with qualitative differences of the systems' spectral properties. Specifically, in contrast to the Sierpi\'nski carpet, the Sierpi\'nski gasket exhibits an inverse power-law behavior of the level spacing distribution. From the point of view of technological applications, we demonstrate that the sub-diffusive behavior in the Sierpi\'nski gasket can be used as a quantum memory. By interpolating between fractal and regular lattices, a flexible tuning between different transport regimes becomes possible.
• Abstract（参考訳）: フラクタル格子は、異なるスケールで繰り返しパターンを持つ自己相似構造である。 他の非周期格子と同様に、翻訳対称性の欠如は量子局在効果を引き起こす。 低次元乱れ系とは対照的に、局所状態と拡張状態の共存はフラクタル構造において可能であり、微妙な輸送挙動をもたらす。 ここでは,2つのフラクタル格子,Sierpi\'nskiガスケットとSierpi\'nskiカーペットの動的性質について検討する。 Sierpi\'nski ガスケットでは、準拡散的な挙動が見出され、Sierpi\'nski カーペットは準弾道的な輸送特性を示す。 異なる力学挙動はシステムのスペクトル特性の定性的差異と一致していることを示す。 具体的には、Sierpi\'nskiのカーペットとは対照的に、Sierpi\'nskiのガスケットはレベル間隔分布の逆のパワー則の振る舞いを示す。 技術応用の観点からは、sierpi\'nski gasket における部分拡散挙動を量子メモリとして使用できることを示す。 フラクタルと正則格子を補間することにより、異なる輸送レジーム間の柔軟なチューニングが可能となる。

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