光与物质之间的相互作用允许实现量子固体中平衡状态不平衡状态。特别是,非线性语音是在非平衡中实现固定电子状态的最有效方法之一。在此,通过扩展的从头算分子动力学方法,我们确定长期持久的光驱动的准几何形状可以稳定HGTE化合物材料家族的拓扑性质。我们表明,红外活性声子模式的相干激发会导致原子几何形状的变形,其寿命为几个picseconds。我们表明,在这种非平衡几何形状中,四个Weyl点恰好位于费米水平,使其成为理想的长寿命稳定的Weyl半学。我们建议,可以通过Fermi Arc表面状态的光电子光谱或非线性霍尔效应的超快泵送传输测量值来识别这种亚稳态的拓扑相。
在作为胶体量子点(CQD)产生的材料中,HGTE具有特殊的状态,是覆盖从可见光到THZ的整个红外范围的唯一材料(0.7-100μm)。这种独特的特性是由其电子结构产生的,结合了空气稳定性和电荷传导能力,在过去的二十年中产生了一致且庞大的效果,以产生和改善HGTE CQD。同时,HGTE CQD与中波红外的任何其他胶体替代品更先进,内容涉及其整合到高级光子和光电应用中。在这里,HGTE CQD相对于材料的生长,电子结构建模,其整合到光子结构中的最新发展及其作为从单个元素设备向复杂传感器和红外成像器的活动材料传递的传递。最后,还包括有关该材料对行业的潜力的讨论,还包括相对于材料和设备设计,在低技术准备水平的经济和生产方面增加了新的挑战。
热带降水极端及其随着表面变暖的变化,使用全球风暴解析模拟和高分辨率观察结果进行了研究。模拟表明,对流的中尺度组织是不能以常规的全球气候模型来物理代表的过程,对于热带每日累积降水极端的变化很重要。在模拟和观察结果中,每日降水极端在更有条理的状态下增加,与较大但频繁的风暴有关。重复模拟以使气候变暖会导致每月均值每日降水极端的增长。较高的降水百分位数对对流组织具有更大的敏感性,预计随着变暖而增加。没有组织变化,热带海洋上最强烈的每日降水量以接近Clausius-Clapeyron(CC)缩放的速度增加。因此,在未来的温暖状态下,组织的增加,海洋的每日极端降水量最高的速度比CC缩放更快。
我们研究了通过正常超导体 (NS) 结的传输,该结由具有螺旋边缘态的量子自旋霍尔 (QSH) 系统和具有手性马约拉纳边缘模式的二维 (2D) 手性拓扑超导体 (TSC) 制成。我们采用二维扩展四带模型,用于磁场 (塞曼) 中受 s 波超导影响的 HgTe 基量子阱。我们使用 Bogoliubov-de Gennes 散射形式表明,该结构提供了 2D TSC 的显著传输信号。作为样品宽度 (或费米能量) 的函数,电导共振经历 2 e 2 / h (非平凡相) 和 4 e 2 / h 平台期 (平凡相) 的序列,随着样品宽度变大,它们落入非零陈数 (2D 极限) 的区域内。这些特征是 QSH 效应和 TSC 拓扑性质的体现。
二维拓扑绝缘体又称量子自旋霍尔绝缘体,具有受拓扑结构保护的边缘态[1]。由于该通道可支持无耗散电子传输,有望实现下一代低损耗电子器件,得到了广泛的研究[2−4]。自2006年起,斯坦福大学Zhang团队预言在HgTe/CdTe量子阱中存在量子自旋霍尔效应(量子自旋霍尔效应,QSH)[5]。次年,维尔茨堡大学物理研究所Molenkamp团队的实验证实了这一点[6]。研究人员进行了大量的理论预测和实验探索,以寻找更加实用的天然QSH材料[7−9]。与复杂量子阱结构相比,天然QSH材料在样品制备和异质结器件构筑方面更具有优势。但在天然单层二维体系中实现QSH效应仍然十分困难,自上而下的机械剥离法和自下而上的外延生长法是成功制备单层QSH材料的两种常用方法。
Unruh-DeWitt 粒子探测器模型已成功演示了量子比特和量子场之间具有非零信道容量的量子信息信道。这些探测器模型为实验上可实现的具有近乎完美信道容量的 Unruh-DeWitt 量子计算机提供了必要的框架。我们提出将自旋量子比特与 Luttinger 液体进行门控耦合作为 Unruh-DeWitt 探测器的实验室环境,并探索了在此环境和其他环境中支撑其可行性的一般设计约束。我们提出了几种实验场景,包括石墨烯带、HgTe 量子阱的量子自旋霍尔相的边缘态以及最近在过渡金属二硫化物中发现的量子异常霍尔相。从理论上讲,通过玻色子化,我们表明 Unruh-DeWitt 探测器可以进行量子计算,并确定它们何时可以通过 Luttinger 液体在量子比特之间建立完美的量子通信信道。我们的研究结果为全连接固态量子计算机和通过凝聚态物理学对量子场中的量子信息的实验研究指明了方向。
1心理学的认知,情感和方法系,维也纳大学,奥地利维也纳大学。2心理学系和瑞士情感科学中心,瑞士日内瓦大学。3纽约大学心理学系,美国纽约,美国。 4心理学和神经科学研究所,芝加哥大学,伊利诺伊州芝加哥,美国。 5环境与森林科学学院和美国华盛顿州华盛顿大学华盛顿大学心理学系。 6,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学心理学系。 7 Lise Meitner环境神经科学集团,德国柏林Max Planck人类发展研究所。 8 Emmett环境与资源跨学科计划,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学。 9认知科学中心,维也纳大学,奥地利维也纳。 10目前的地址:欧洲环境与人类健康中心,埃克塞特大学,英国佩林。 11当前地址:环境与气候研究中心(ECH),奥地利维也纳。 电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch3纽约大学心理学系,美国纽约,美国。4心理学和神经科学研究所,芝加哥大学,伊利诺伊州芝加哥,美国。5环境与森林科学学院和美国华盛顿州华盛顿大学华盛顿大学心理学系。 6,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学心理学系。 7 Lise Meitner环境神经科学集团,德国柏林Max Planck人类发展研究所。 8 Emmett环境与资源跨学科计划,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学。 9认知科学中心,维也纳大学,奥地利维也纳。 10目前的地址:欧洲环境与人类健康中心,埃克塞特大学,英国佩林。 11当前地址:环境与气候研究中心(ECH),奥地利维也纳。 电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch5环境与森林科学学院和美国华盛顿州华盛顿大学华盛顿大学心理学系。6,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学心理学系。 7 Lise Meitner环境神经科学集团,德国柏林Max Planck人类发展研究所。 8 Emmett环境与资源跨学科计划,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学。 9认知科学中心,维也纳大学,奥地利维也纳。 10目前的地址:欧洲环境与人类健康中心,埃克塞特大学,英国佩林。 11当前地址:环境与气候研究中心(ECH),奥地利维也纳。 电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch6,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学心理学系。7 Lise Meitner环境神经科学集团,德国柏林Max Planck人类发展研究所。8 Emmett环境与资源跨学科计划,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学。 9认知科学中心,维也纳大学,奥地利维也纳。 10目前的地址:欧洲环境与人类健康中心,埃克塞特大学,英国佩林。 11当前地址:环境与气候研究中心(ECH),奥地利维也纳。 电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch8 Emmett环境与资源跨学科计划,美国加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学。9认知科学中心,维也纳大学,奥地利维也纳。10目前的地址:欧洲环境与人类健康中心,埃克塞特大学,英国佩林。11当前地址:环境与气候研究中心(ECH),奥地利维也纳。电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch电子邮件:kimberlycdoell@gmail.com; tobias.brosch@unige.ch