論文の概要: Superadiabatic Landau-Zener transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03173v1
- Date: Tue, 6 Aug 2024 13:16:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-07 13:58:07.420342
- Title: Superadiabatic Landau-Zener transitions
- Title（参考訳）: 超断熱的ランダウ・ツェナー転移
- Authors: Jonas R. F. Lima, Guido Burkard,
- Abstract要約: ランダウ・ツェナー問題(Landau-Zener problem)は、系が時間的に進化するにつれて、瞬時固有状態の異なる経路によって特徴づけられる。
超断熱LZモデルは、半導体量子ドットにおける電荷およびスピンシャットリング中の谷転移ダイナミクスを記述することができる。
- 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: The transition dynamics of two-state systems with time-dependent energy levels, first considered by Landau, Zener, Majorana, and St\"uckelberg, is one of the basic models in quantum physics and has been used to describe various physical systems. We propose here a generalization of the Landau-Zener (LZ) problem characterized by distinct paths of the instantaneous eigenstates as the system evolves in time, while keeping the instantaneous eigenenergies exactly as in the standard LZ model. We show that these paths play an essential role in the transition probability $P$ between the two states, and can lead to superadiabatic transitions, i.e., to a substantial reduction of $P$. As an instructive extreme case, we identify an unconditionally adiabatic regime with $P=0$ no matter how fast the system evolves in time and regardless of the energy gap between the two levels at the anticrossing point. On the other hand, large $P$ occur even in the absence of any anticrossing point. These phenomena can be explained by observing the rotation of the instantaneous eigenvectors on the Bloch sphere. The superadiabatic LZ model can describe valley transition dynamics during charge and spin shuttling in semiconductor quantum dots.
- Abstract（参考訳）: 時依存エネルギー準位を持つ二状態系の遷移力学は、最初はランドー、ゼナー、マヨラナ、セント・バックルバーグによって検討され、量子物理学の基本モデルの一つであり、様々な物理系を記述するために用いられてきた。
ここでは、Landau-Zener問題(LZ)の一般化について、LZモデルのように瞬時固有状態が時間とともに進化するのを特徴とし、瞬時固有状態は標準LZモデルと同様に保たれている。
これらの経路は、2つの状態間の遷移確率$P$において重要な役割を担い、超断熱遷移、すなわち、実質的な$P$の減少につながることが示される。
教育的な極端な場合として、系が時間内でどれだけの速さで進化しても、反交差点における2つのレベル間のエネルギーギャップによらず、無条件のアディバティックな体制を$P=0$で特定する。
一方、大きな$P$は反交差点がなくても発生する。
これらの現象は、ブロッホ球上の瞬時固有ベクトルの回転を観察することによって説明できる。
超断熱LZモデルは、半導体量子ドットにおける電荷およびスピンシャットリング中の谷転移ダイナミクスを記述することができる。
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