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二维磁性材料中的自旋声子耦合
摘要：近年来，二维磁性材料 (2DMM) 已成为二维材料领域的一个研究热点，因为它们在基础研究以及未来自旋电子学、磁子学、量子信息和数据存储等技术相关应用中具有重要意义。2DMM 丰富的工具箱及其多样化的可调谐性使得对二维磁序的研究达到了前所未有的水平，研究范围深入到单原子层材料，远远超出了经典的薄膜磁性，为电子学、磁光学和光子学提供了一条极具前景的途径。在各种自由度中，自旋和声子 (即晶格振动的量子) 之间的相互作用，即所谓的自旋-声子耦合，是探索二维磁性的重要调谐旋钮，创造了新型准粒子并控制磁序。本综述概述了 2DMM 中自旋-声子耦合研究的最新进展。讨论了利用自旋-声子耦合研究二维磁性的各种技术。本文还总结了基于自旋-声子耦合调节二维磁序的最新进展，重点介绍了新功能。此外，本文还简要讨论了基于自旋-声子耦合的器件开发和概念。本综述将为我们介绍二维磁体及其功能器件中自旋-声子耦合研究的现有挑战和未来方向。
石墨烯超晶格中可调子带间等离子体极化子的出现
摘要。按需修改高迁移率二维 (2D) 材料的电子能带结构对于需要快速调整固态器件的电和光响应的各种应用具有重要意义。尽管已经提出了电可调超晶格 (SL) 势来设计石墨烯中狄拉克电子的能带结构，但设计可以与光混合的新兴准粒子激发的最终目标尚未实现。我们表明，单层石墨烯中一维 (1D) SL 势的极端调制会在费米面附近产生阶梯状电子能级，从而导致以子带间跃迁 (ISBT) 为主导的光学电导率。一个特定的、可通过实验实现的平台由位于 1D 周期性元栅极顶部的 hBN 封装石墨烯和第二个未图案化的栅极组成，可产生强烈调制的静电势。我们发现，具有大动量且垂直于调制方向的狄拉克电子通过静电势的全内反射进行波导，从而产生具有几乎等间距能级的平坦子带。表面等离子体与电控 ISBT 的预测超强耦合是产生可用光学探测的极化子准粒子的原因。我们的研究为探索具有栅极可调电子能带结构的二维材料中的极化子开辟了一条途径。
二维涡流运动在FESE0.5TE0.5中的Picsecond轨迹，由Terahertz Second Harmonic Generation
超导体中的量子涡流从几十年来的实际观点和基本观点中都引起了人们的持续关注。强化研究已致力于表征超导体的大电流和高磁场应用的默认电流密度[1,2]和静置频率[3]的行为。涡流也引起了人们的注意，因为它被预测可容纳拓扑超振动器表面的主要构粒粒子[4,5]，并且最近在基于铁的超导体中提出了它的存在[6-13]。还认为涡流参与了最近公认的非跨脑电图超导体的微观机制，该反应表现出非近代电动传输现象[14-19]和非近代关键电流或磁场[20,21]。已经开发了有关机制的广泛理论研究[22-29]。最近，发现源自涡旋运动的非偏射反应出现在准式，特别是terahertz，频率以肮脏的极限超级导体NBN NBN在超高电的注入下。在这里，超电流充当了反转和时间反向的象征破裂领域，从而产生了巨大的第二季型生成（SHG）[30]。在如此高的频率下，涡流的动力学被证明是由单个涡流核心的运动所主导的，无论涡旋 - 涡流相互作用如何。
经典与……中的信息和统计测量
摘要：本社论简要总结了特刊“基于凝聚态原理的信息和统计测量：从经典到量子”中收集的十 (10) 篇论文的努力。特刊征集的论文涉及凝聚态系统或其跨学科类似物，这些系统可以基于熵概念推断出明确定义的经典统计与量子信息测量。特刊主要基于 2019 年 10 月在波兰比得哥什科技大学 (UTP) 举行的国际研讨会上提出的目标（参见 http://zmpf.imif.utp.edu.pl/rci-jcs/rci-jcs-4/），重点介绍了 Gerard Czajkowski 教授 (PGC) 的成就。 PGC 在波兰协同学之父 Roman S. Ingarden (Toruń) 的指导下开始了他的扩散反应 (开放) 系统的研究，并提出了原创的自组织热力学方法。PGC 的积极合作主要与德国物理学家 (Friedrich Schloegl，亚琛；Werner Ebeling，柏林) 合作。然后，值得强调的是 Czajkowski 研究的发展，从统计热力学转向固态理论，以非线性固态光学 (Franco Bassani，比萨) 为研究方向，最近以大型准粒子 (称为里德堡激子) 及其与光的相干相互作用达到顶峰。
研究亮点和焦点
• 这是基于自制低温太赫兹扫描近场光学显微镜 (SNOM) 的新进展，它能够探测太赫兹频率范围内材料的纳米电磁响应。本研究可视化了电子-光子准粒子的传播，并揭示了狄拉克流体中的强电子相互作用。手稿现已发布在 arXiv (arXiv:2311.11502) 上 • 在本研究中，我们测量了单层石墨烯中移动极化子波包的动力学。等离子体极化子的运动记录在具有超精细时空像素的 (1+1)d 图上。 • 我们开发了基于石墨烯交流电导率计算极化子群速度和极化子寿命的理论模型。这些模型完全捕捉了不同温度下费米液体和狄拉克流体状态下的实验观测结果。 • 我们对极化腔模式进行了温度依赖性研究，并证明了在 55K 下极化寿命长达 5 皮秒。 • 我们研究了狄拉克流体中的电子相互作用如何改变极化动力学。极化重正化在电荷中性点最为明显，其中等离子体极化子由相同密度的热激活电子和空穴维持。重正化表现为群速度和极化寿命的降低，这两者都取决于载流子密度。我们能够定量提取石墨烯的电子散射率和精细结构常数，这可作为石墨烯中电子相互作用强度的量度。
分数统计
粒子组件的量子力学描述仅限于两个（或一个）空间尺寸的粒子的组件，提供了许多与玻色子和费米子不同的可能性。我们称之为这样的粒子。最简单的Anyons通过角相参数θ进行了参数化。θ= 0，π分别对应于玻色子和费米子。在Intermedi-Ate值中，我们说我们具有分数统计数据。在二维中，θ将波函数获取的相描述为两个逆时针旋转的彼此缠绕。它为相对角动量产生允许值的变化。与Abelian U（1）量规组相关的局部电荷和磁通量的复合材料实现了这种行为。更复杂的电荷升华结构可能涉及在允许的电荷和通量范围内的非亚伯和产品组，从而产生非亚伯和相互统计。nonabelian Anyons的互换在内部状态的新兴空间内实现了波函数的单一转换。各种各样的人都用包括Chern -Simons项在内的量子场理论来描述。环上的一维Anyons的交叉点是单向的，因此互换时获得的分数相θ产生了Anyons之间相对动量的分数移动。最近，在ν= 1/3中的准粒子预测的Anyon行为< / div>
Majorana电路量子中的量子测量...
量子计算是旨在实现量子系统及其操纵的多方面研究领域。本论文讨论了在追求完全操作的量子计算机时的两种著名方法的组合 - 基于Majorana Quasiparticles的电路量子电动力学和拓扑量子计算。在电路量子电动力学中，量子信息被存储到小型超导电路元件中，这些电路元件与微波范围的电磁辐射相互作用允许非常有效地处理量子信息。这种方法已被证明对控制和读数超导Qubits非常有用，即携带Quantu信息的小电路元素。由于在微波谐振器中可以实现的极点耦合非常强，因此电路量子电动力学架构对于执行高度敏感的量子测量特别有用。超导性本身是一种有趣的物质状态，显示出各种不同的现象。尤其是，超导体中拓扑阶段的发现为量子计算打开了新的视野。一个认可的拓扑超导性的系统是一种半导体 - 驱动器纳米线，其末端发生了特殊的零模式。这些所谓的Majorana零模式非常可靠，因此非常适合容忍故障的量子计算。本文的第一部分研究了Majorana零模式与电磁辐射与微波频率的耦合。在此处考虑的光耦合机械词是针对位于电压偏置超导隧道连接处的Majorana零模式出现的。在Majorana零模式存在下微波辐射的发射产生的相干辐射会在通常的约瑟夫森频率的一半发射。根据该分数Josephson辐射，我们为Majorana Qubits提出了一个微波读数方案。像往常一样，用于电路量子电动力学的典型测量值，拟议的读数实现了Majorana量子量子的量子非解析测量。在论文的最后一部分中，我们提出了一种新的方案，用于实施测量诱导的纠缠量之间的远程超导Qubit，这是量子通信所需的。通过检测单个光子，该光子通过一个马赫德尔的干涉测量设置，确定性的纠缠具有单发效率。该方案基本上依赖于量子位和光子之间的强耦合。
地球观测机的量子计算...
2.6拓扑保护的Qubits“在半导体纳米线中显着开发了受拓扑保护的量子，在其边缘托管Majora零模式但也在其他平台中追捕。虽然Majorana Fermions的存在似乎是在实验中建立的，但操作它们并满足Divincenzo的所有标准是目前的边界。人们认为，由于它们的拓扑稳定性，一旦满足了这一点，就可以在几乎没有开销的情况下达到高性能。正在追求其他几个用于拓扑保护量子的平台，包括锶，五酸盐，分数量子厅系统和约瑟夫森连接阵列。[QFS]“ Microsoft的量子团队正在基于所谓的“ Majorana零模式”（MZM）开发QC。量子门是通过将这些准颗粒在时间和空间上的运动编织而成的。编织使拓扑量表具有弹性的外部噪声，从而使未来的扩展相对简单。但是，目前该技术还很早，到目前为止尚无最终的MZM示威。但是，在其他QC平台上进行了MZM模拟[MI22，Quantinuum23]。 ）2.7非宇宙QC技术有几种基于上面提到的QC平台的技术，这些技术无法满足Divincenzo的第4个标准（通用门集），但是在非常具体的任务中具有有用的量子优势的潜力。
微波光谱揭示拓扑约瑟夫森物质的量子几何张量
引言。目前，人们对拓扑非平凡系统中的凝聚态物理学有着浓厚的兴趣。在过去的二十年里，人们做出了巨大的努力来寻找新型拓扑量子物质，如拓扑绝缘体[1,2]、拓扑半金属[3]或拓扑超导体[4]。拓扑相通常与两个能带相交的能带结构中的孤立奇点有关[5,6]。在拓扑超导体的情况下，零能量的Bogoliubov准粒子（称为Majorana零模式）可用于拓扑保护的量子计算[4]。此类系统中零能量模式的存在受到拓扑保护[7]，最近已在超导三端结实验中得到证实[8]。实际上，超导弱链接中的安德烈夫束缚态 (ABS)（也称为约瑟夫森结）也被提议用于实现量子比特 [9,10]。如果将结嵌入射频超导量子干涉装置 (SQUID)，则可以轻松调整 ABS，并且可以通过微波 [11 – 14]、隧穿 [15] 和超电流谱 [16] 进行实验访问和相干操控。最近，据预测，由传统超导体制成的多端约瑟夫森结 (MJJ) 将表现出四 [17 – 22] 和三 [23 – 27] 引线的非平凡拓扑。在这样的系统中，不需要奇异的拓扑材料，尽管多端拓扑纳米线也已被讨论过 [27]。在 MJJ 中，两个终端之间的量化跨导是整数值陈数的表现形式 [17,20,21,27]。或者，弗洛凯在周期驱动的约瑟夫森系统中陈述，其连通性比
对强激子 - 光子耦合方案中系统交叉率的定量研究
摘要：激子和光子之间的强相互作用会导致激子 - 两极子的形成，与其成分相比，具有完全不同的特性。通过将材料合并到电磁场紧密限制的光腔中，产生了极化子。在过去的几年中，偏光态的放松已被证明可以实现一种新型的能量转移事件，该事件的长度比典型的fo rster rster半径大大大。但是，这种能量转移的重要性取决于短寿命的极化状态有效衰减到可以执行光化学过程的分子局部状态（例如电荷转移或三重态状态）的能力。在这里，我们在强耦合方面定量地研究了极性子与红细胞B的三胞胎状态之间的相互作用。我们使用速率方程模型分析了实验数据，主要采用角度分辨反射率和激发测量值。我们表明，从极化子到三重态的跨系统交叉的速率取决于激发极性状态的能量比对。此外，可以证明，在强耦合方案中，可以大大提高间间穿越速率，直到接近北极星辐射衰减的速率。■引言激子 - 果龙是由于激子与电磁场之间的强烈相互作用而产生的。1，2鉴于从极化元素到分子局部态在分子光物理学/化学和有机电子中提供的机会，我们希望对从这项研究获得的这种相互作用的定量理解将有助于开发Polariton Empowered设备。