含时场中量子输运的 Kadanoff-Baym 方程时间尺度分离解
介观与纳米尺度物理
2020-02-13 v2 统计力学
化学物理
摘要
与时间依赖外场的相互作用，尤其是时变驱动与量子关联之间的相互作用，改变了通过纳米尺度系统的电子输运的熟悉图像。尽管非相互作用电子的交流量子输运问题的精确解已知二十余年，关联粒子的处理仍构成重大理论挑战。本文中，利用快电子隧穿与慢驱动时间尺度的微扰分离，我们发展了含时量子输运的非平衡格林函数实用方法。快的电子动力学与相对时间相关，而慢驱动与格林函数中的中心时间相关。理论中将以特征电子隧穿时间与谐波驱动周期之比作为小参数，以获得格林函数的收敛时间导数展开。这使得 Kadanoff-Baym 方程在 Wigner 空间中的代数求解成为可能。进而，我们给出了对超前、推迟和 Lesser 格林函数的动力学修正的解析表达式，以及交流电流的改进表达式。所发展方法适用于关联中心区多通道电子输运的一般情形。该理论应用于不同输运场景：将驱动单共振能级上的时变输运与精确结果比较；并研究了由具有时振荡电压偏置的 Holstein 模型描述的分子结中的电子输运。
引用
@article{arxiv.1910.05506,
title = {Timescale separation solution of Kadanoff-Baym equations for quantum transport in time-dependent fields},
author = {Thomas D. Honeychurch and Daniel S. Kosov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05506},
year = {2020}
}