半导体耦合量子阱中电子-空穴对的精确两体量子动力学：含时方法

我们模拟了 GaAs 耦合量子阱系统中空间间接激子（两粒子限制在不同层中的电子-空穴对）的含时相干动力学。我们采用幺正波包传播方法，充分考虑二维系统中两粒子的四个自由度，包括长程库仑吸引以及分别作用于电子和/或空穴的任意二维静电势。该方法已针对大规模并行架构实现，以应对巨大的数值问题，展现出良好的可扩展性，并允许演化数十皮秒。我们研究了由 i) 扩展势垒与势阱以及 ii) 单缝几何构成的势形下的瞬态现象以及渐近时间透射与反射系数。我们发现了内部两体动力学的清晰特征，皮秒时间尺度上的瞬态现象可能通过光学光谱揭示。精确结果已与平均场方法比较，后者因其构造而忽略动力学关联，被证明不足以描述真实实验条件下的电子-空穴对演化。