非相互作用费米子在非对称势阱中的共挡隧穿与势垒下捕获
量子物理
2025-06-27 v2 强关联电子
摘要
理解多体系统中的量子隧穿对于推动量子技术和纳米尺度器件设计至关重要。尽管对量子隧穿进行了广泛研究，但离子化费米子在离散量子系统中通过非对称屏障的方向性运输中相互作用的作用仍不明确。我们展示了非相互作用费米子无论屏障方向如何，都表现出对称的隧穿概率，而相互作用则打破这种对称性并产生显著的非对称隧穿行为。我们探讨了隧穿行为对两个 spin-1/2 费米子初始自旋配置的依赖：自旋三重态保持隧穿对称性，而自旋单极态显示出强烈的非对称性。我们确定了相互作用介导隧穿通过势垒下共挡捕获的 regime，并通过众生共挡隧穿来增强隧穿——这是一种仅由费米子间相互作用产生的现象，与传统的单粒子共挡隧穿根本不同。我们的结果可用于设计具有定制运输特性的纳米尺度器件，例如二极管和记忆电阻器。
引用
@article{arxiv.2412.03495,
title = {Few-fermion resonant tunneling and underbarrier trapping in asymmetric potentials},
author = {Elvira Bilokon and Valeriia Bilokon and Dusty R. Lindberg and Lev Kaplan and Andrii Sotnikov and Denys I. Bondar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03495},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 9 figures