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非厄米$\mathcal{PT}$对称量子点与梯状结构中的透射

介观与纳米尺度物理 2022-12-15 v2 光学 量子物理

摘要

连接到半无限厄米晶格的非厄米区域通常充当源或汇,且在散射中概率电流一般不守恒。即便包含源与汇的PT\mathcal{P}\mathcal{T}对称区域也不会直接带来电流守恒。我们提出一个模型并研究连接到两个半无限一维晶格的非厄米PT\mathcal{P}\mathcal{T}对称两能级量子点(QD)以特殊方式的散射,使得概率电流守恒。模型中包含阿哈罗诺夫-玻姆型相位,源于通过系统中两个回路的磁通量(ϕL/e, ϕR/e\hbar\phi_{L} /e,~\hbar\phi_{R} /e)。我们证明当ϕL=ϕR\phi_L=\phi_R时,概率电流守恒。我们发现穿过QD的透射在PT\mathcal{P}\mathcal{T}未破缺相(对应于孤立QD的实本征能量)中可以是完美的,而在PT\mathcal{P}\mathcal{T}破缺相(对应于QD的纯虚本征能量)中透射从不完美。两个透射峰仅对特殊的磁通值(为π/2e\pi\hbar/2e的奇数倍)具有相同宽度。在破缺相中,透射峰出人意料地不在零能量处。我们通过一个四格点玩具模型洞察此特征。我们将模型扩展到一个连接到两个半无限晶格的PT\mathcal{P}\mathcal{T}对称梯状结构。我们展示由于法布里-珀罗型干涉,梯状结构在未破缺相中透射完美,可通过调节化学势来控制。在梯状结构的破缺相中,透射被显著抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.08859,
  title  = {Transmission across non-Hermitian $\mathcal{PT}$-symmetric quantum dots and ladders},
  author = {Abhiram Soori and M. Sivakumar and V. Subrahmanyam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08859},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 10 captioned figures, 1 table