論文の概要: Dynamical system analysis of quantum tunneling in an asymmetric double-well potential

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.24100v1
• Date: Tue, 28 Oct 2025 06:11:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-29 15:35:36.8072
• Title: Dynamical system analysis of quantum tunneling in an asymmetric double-well potential
• Title（参考訳）: 非対称二重井戸電位における量子トンネルの力学系解析
• Authors: Swetamber Das, Arghya Dutta,
• Abstract要約: 我々は、エレンフェスト形式に根ざした力学系に基づくアプローチを用いて、非対称二重井戸ポテンシャルにおける量子トンネルの研究を行った。 システムを引き付けるのに必要となる近似的閉包は、平均と分散の力学系を減らし、ポテンシャルの非対称性のために歪みが明示的に入る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study quantum tunneling in an asymmetric double-well potential using a dynamical systems--based approach rooted in the Ehrenfest formalism. In this framework, the time evolution of a Gaussian wave packet is governed by a hierarchy of coupled equations linking lower- and higher-order position moments. An approximate closure, required to render the system tractable, yields a reduced dynamical system for the mean and variance, with skewness entering explicitly due to the potential's asymmetry. Stability analysis of this system identifies energy thresholds for detectable tunneling across the barrier and reveals regimes where tunneling, though theoretically allowed, remains practically undetectable. Comparison with full numerical solutions of the time-dependent Schr\"odinger equation shows that, beyond reproducing key tunneling features, the dynamical systems approach provides an interpretable description of quantum transport through tunneling in an effective asymmetric two-level system.
• Abstract（参考訳）: 我々は、エレンフェスト形式に根ざした力学系に基づくアプローチを用いて、非対称二重井戸ポテンシャルにおける量子トンネルの研究を行った。 この枠組みでは、ガウス波パケットの時間進化は、低次および高次の位置モーメントをリンクする結合方程式の階層によって制御される。 システムを引き付けるのに必要となる近似的閉包は、平均と分散の力学系を減らし、ポテンシャルの非対称性のために歪みが明示的に入る。 このシステムの安定性解析は、障壁を越えて検出可能なトンネルのエネルギーしきい値を特定し、理論上は許されているが、実際には検出できない状態を明らかにする。 時間依存シュリンガー方程式の完全な数値解と比較すると、鍵トンネリングの特徴を再現する以外に、力学系アプローチは、効果的に非対称な2レベルシステムにおいてトンネルを通した量子輸送の解釈可能な記述を提供する。

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