論文の概要: Quantum tunneling and anti-tunneling across entropic barriers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.03948v1
- Date: Tue, 06 May 2025 19:55:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-08 19:07:35.905881
- Title: Quantum tunneling and anti-tunneling across entropic barriers
- Title（参考訳）: エントロピー障壁を越える量子トンネルと反トンネル
- Authors: Paolo Malgaretti, Francesco Petiziol, Alexander Schnell,
- Abstract要約: 拘束された2次元チャネルにおける量子粒子のダイナミクスについて検討する。
温度が低下するにつれて、量子補正の開始が(半直観的な)高温の挙動にどのように影響するかを分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study the dynamics of a quantum particle in a constricted two-dimensional channel and analyze how the onset of quantum corrections impacts the (semi-)classical high-temperature behaviour, as temperature is lowered. We characterize both equilibrium and non-equilibrium (transport) properties of the system, considering the case of a narrow and disorder-free channel. Counterintuitively, we find that quantum corrections do not monotonically enhance the particle current as the temperature is lowered, as naively expected from the activation of coherent tunnelling, but they rather inhibit transport at intermediate temperatures, increasing the effective free-energy barrier. We illustrate this ``anti-tunnelling'' effect numerically by computing the non-equilibrium steady-state of a quantum master equation describing the system, and confirm it analytically by adopting the Quantum Smoluchowski limit.
- Abstract（参考訳）: 拘束された2次元チャネルにおける量子粒子の力学を研究し、温度が低下するにつれて量子補正の開始が(半古典的な)高温の挙動にどのように影響するかを分析する。
我々は、狭小かつ無秩序なチャネルの場合を考慮して、システムの平衡特性と非平衡(輸送)特性の両方を特徴づける。
量子補正は、コヒーレントトンネルの活性化によって予測されるように、温度が低下するにつれて粒子電流を単調に増強しないが、むしろ中間温度での輸送を阻害し、有効な自由エネルギー障壁を増大させる。
この 'anti-tunnelling' 効果は、システムを記述する量子マスター方程式の非平衡定常状態を計算することによって数値的に説明し、量子スモロショフスキ極限を用いて解析的に確認する。
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