August 19, 20251 citationsOpen Access

Nichtlineare Quanten-Dynamik in gekoppelten Doppel-Quantendot-Kavitätssystemen

TMTatiana MihaescuNational Institute of Materials Physics MMMihai MacoveiMoldova State University АИАурелиан ИсарHoria Hulubei National Institute for R and D in Physics and Nuclear Engineering

Key Points

Plötzliche Änderungen in der Quanten-Dynamik treten bei einer kritischen DQD-Kavitätenkopplungsstärke auf, die den Stromfluss beeinflusst.
Bei hoher Kopplungsstärke verfolgt der elektrische Strom durch das Doppel-Quantendot eng die mittlere Photonenzahl.
Die Beobachtung von Photonenkorrelationen, die sich von super-Poisson zu Poisson verschieben, deutet auf Potential für Lasing-Phänomene hin.
Die Studie betont die Bedeutung der Coulomb-Interaktion zwischen den Dots und betrachtet sie als schwach für die Analyse.

Abstract

Die stationäre Quanten-Dynamik einer zusammengesetzten Probe, die aus einem Halbleiter-Doppel-Quantendot (DQD)-System besteht, das nichtlinear mit einem leckenden supraleitenden Übertragungsleitungsresonator gekoppelt ist, wird theoretisch untersucht. Insbesondere wird die Übergangsfrequenz des DQD gleich der verdoppleten Resonatorfrequenz angenommen, während die Coulomb-Interaktion zwischen den Dots als schwach betrachtet wird. Infolgedessen zeigt die stationäre Quanten-Dynamik dieses komplexen nichtlinearen Systems plötzliche Veränderungen seiner Eigenschaften, die bei einer kritischen DQD-Kavitätenkopplungsstärke auftreten. Wir haben gezeigt, dass bei Überschreitung der Schwelle der elektrische Strom durch das Doppel-Quantendot eng der mittleren Photonenzahl in modo Mikrowelle im Resonator folgt. Dies könnte unterhalb dieser kritischen Kopplungsstärke nicht mehr der Fall sein. Darüber hinaus variieren die Quanten-Korrelationen der Photonen von super-Poisson zu Poisson, d.h. hin zu Single-Qubit-Lasing-Phänomenen bei Mikrowellenfrequenzen.

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