論文の概要: Simulating electron-vibron energy transfer with quantum dots and resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03161v1
• Date: Wed, 3 Jul 2024 14:35:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-04 13:56:35.271250
• Title: Simulating electron-vibron energy transfer with quantum dots and resonators
• Title（参考訳）: 量子ドットと共振器による電子-電子エネルギー移動のシミュレーション
• Authors: Cecilie Hermansen, Mara Caltapanides, Volker Meden, Jens Paaske,
• Abstract要約: ゲート可能な半導体量子ドット(QD)は、アナログ量子シミュレーションのための汎用的なプラットフォームを提供する。 単一モードマイクロ波共振器をQDに容量的に結合することで分子振動モードを表現する。 電圧バイアス三重量子ドット(TQD)系から単一減衰共振器モードへのゲート可変エネルギー移動について検討した。
• 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: Gateable semiconductor quantum dots (QDs) provide a versatile platform for analog quantum simulations of electronic many-body systems. In particular, QD arrays offer a natural representation of the interacting $\pi$-electron system of small hydrocarbons. Here we investigate the prospects for extending QD simulators to encompass also the nuclear degrees of freedom. We represent the molecular vibrational modes by single-mode microwave resonators coupled capacitively to the QDs and study the gate-tunable energy transfer from a voltage-biased triple quantum dot (TQD) system to a single damped resonator mode. We determine the QD population inversions, the corresponding charge and energy currents as well as the resonator photon number, using Lindblad master equations and lowest-order perturbation theory within Keldysh Green function formalism. Along the way, we discuss the merits and shortcomings of the two methods.A central result is the interrelation of a pronounced minimum in the charge current with a maximum in energy transfer, arising from a gate-tunable interference effect in the molecular orbitals of the TQD electron system.
• Abstract（参考訳）: ゲート可能な半導体量子ドット(QD)は、電子多体系のアナログ量子シミュレーションのための汎用的なプラットフォームを提供する。 特にQD配列は、小さな炭化水素の相互作用する$\pi$電子系の自然な表現を提供する。 本稿では,QDシミュレータを核自由度にまで拡張する可能性について検討する。 単一モードマイクロ波共振器をQDに容量的に結合させることにより分子振動モードを表現し、電圧バイアストリプル量子ドット(TQD)系から単一減衰共振器モードへのゲート可変エネルギー移動について検討する。 我々は、リンドブラッドマスター方程式とケルディシュグリーン関数の最小階摂動理論を用いて、QD集団の反転、対応する電荷およびエネルギー電流、および共振器光子数を決定する。 中心的な結果は、TQD電子系の分子軌道におけるゲート可変干渉効果から生じる、電荷電流における顕著な最小値とエネルギー移動の最大値との相互関係である。

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