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开放量子点系统中准时演化散射态的精确解:时间演化共振态的发现

介观与纳米尺度物理 2025-03-11 v3 数学物理 math.MP 量子物理

摘要

我们研究了具有点间库仑相互作用的开放双量子点系统中精确的时间演化多电子态。提出了一种针对任意初始条件构建时间演化态的系统方法。对于电气导体中单电子和双电子平面波的任意初始态,我们获得了时间演化散射态的精确解,这些解在长时间极限下收敛于已知的平稳散射本征态。对于量子点上局域电子的任意初始态,我们发现一种新类型的精确时间演化态,称为时间演化共振态。与平稳共振态不同,后者的波函数在空间上发散且不可归一化;而时间演化共振态由于其波函数受因果性限制在有限空间区间内,因此是可归一化的。时间演化共振态使我们能够计算量子点上电子生存概率的时间依赖性,该系统具有线性色散。其在共振能量的指数点上侧,该生存概率随时间呈指数衰减;而在另一侧,则在两种共振能量的干涉作用下表现为随时间振荡衰减。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.10251,
  title  = {Exact time-evolving scattering states in open quantum-dot systems with an interaction: Discovery of time-evolving resonant states},
  author = {Akinori Nishino and Naomichi Hatano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10251},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 5 figures