弹道波导中单电子的时-能滤波
介观与纳米尺度物理
2019-09-23 v3
摘要
表征不同的电子波包是固态电子量子光学的一项基本任务，在量子计量与传感中有应用。完成此任务的一个重要电路元件是非稳态势垒，其能够根据手性粒子的能量和到达时间实现背散射。在此，我们求解了在完全耗尽量子霍尔系统中，由空间均匀但时间依赖的静电势调制下弹道收缩处的单粒子散射的量子力学问题。结果描述了按修正 Wigner 准概率分布分布于时-能空间中的电子，并以表征无调制时收缩处的能量依赖透射概率散射。由于外部时间依赖势导致的入射 Wigner 分布的修正，在线性时间依赖情形下得以简化并允许半经典解释。我们的结果支持了最近提出并实现的、作为量子层析技术测量孤立电子时间与能量分布的方法，并为按需相干电子源的实验探索提供了新路径。
引用
@article{arxiv.1901.08940,
title = {Time-energy filtering of single electrons in ballistic waveguides},
author = {Elina Locane and Piet W. Brouwer and Vyacheslavs Kashcheyevs},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08940},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 10 figures, numerical demonstration added; related to quantum tomography experiment arXiv:1901.10985