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关联纳米尺度系统中的Levitons

介观与纳米尺度物理 2024-05-13 v1

摘要

本文综述了在由洛伦兹电压脉冲产生的单电子激发(称为\textit{Levitons})存在下的纳米尺度系统。这些激发允许使用电子代替光子来实现量子光学实验的类比。重要的是,凝聚态物质系统中的电子受到不同类型非平凡关联的强烈影响,这在光子量子光学领域中没有对应物。在简要介绍了非相互作用系统中的Levitons之后,我们重点关注它们在纳米尺度系统中存在两种强电子关联时的行为,例如在分数量子霍尔效应或超导系统中出现的关联。具体来说,我们考虑了分数量子霍尔效应量子霍尔条中的Levitons,该条被量子点接触夹断,其中具有分数电荷和统计的任意子在相对边缘之间隧穿。在这种情况下,强关联背景可以诱导Levitons-Levitons相互作用。关于超导关联对Levitons的影响,我们表明,在耦合到BCS超导体的正常金属系统中,半整数Levitons最小化了Andreev反射区域中的过量噪声。有趣的是,通过利用交叉Andreev反射,可以在这种混合装置中按需实现能量纠缠电子态。本综述展示的结果在量子信息和单电子飞行量子比特计算领域具有潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06392,
  title  = {Levitons in correlated nano-scale systems},
  author = {F. Ronetti and B. Bertin-Johannet and A. Popoff and J. Rech and T. Jonckheere and B. Grémaud and L. Raymond and T. Martin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06392},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 9 figures, Special issue in honor of the 80th birthday of D.K. Campbell