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Al/InAs/Al 异质结的自洽准粒子引力波和混合函数计算：能带偏移和自旋轨道耦合效应
表面和界面的电子结构对量子器件的特性起着关键作用。在这里，我们结合密度泛函理论与混合泛函以及最先进的准粒子引力波 (QSGW) 计算，研究了实际的 Al / InAs / Al 异质结的电子结构。我们发现 QSGW 计算和混合泛函计算之间具有良好的一致性，而后者本身与角分辨光电子能谱实验相比也非常出色。我们的论文证实，需要对界面质量进行良好的控制，才能获得 InAs / Al 异质结所需的特性。对自旋轨道耦合对电子态自旋分裂的影响的详细分析表明，k 空间中存在线性缩放，这与某些界面态的二维性质有关。QSGW 和混合泛函计算的良好一致性为可靠地使用 QSGW 的有效近似来研究非常大的异质结打开了大门。
通过高谐波一代中的Quasiperiodic Aubry-André-Harper链中的多纹理和移动性边缘
我们表明，高谐波光谱学为探测线性响应范围以外的准晶体的电子特性提供了高级途径。着眼于Aubry-André-Harper（AAH）链，我们从谐波发射强度中提取了多重型光谱，这是电子态在准晶体中电子状态空间分布的重要指标。此外，我们解决了迁移率边缘的检测，划定广义AAH模型中局部和扩展的特征状态的重要能量阈值。这些迁移率边缘的精确识别阐明了金属 - 绝缘体的跃迁以及这些边界附近的电子状态的行为。将高谐波光谱与AAH模型合并，为理解排序晶体中的本地化与扩展状态之间的相互作用提供了一个有力的框架，以在线性响应研究中未捕获的极宽的能量范围，从而为指导未来的实验研究提供了宝贵的见解。
铁电 Rashba 半导体 GeTe 中激发体态和表面态的超快热化路径
理解强自旋轨道耦合的窄带半导体中自旋极化载流子弛豫的基本散射过程，对于自旋电子学的未来应用至关重要。[1–8] 一个核心挑战是利用自旋轨道相互作用，在没有外部磁场的情况下实现高效的信息处理和存储。[6–12] 当表面或界面发生反转不对称时，或当自旋轨道相互作用存在于块体中时，可引起较大的拉什巴效应。[13–17] 结果，电子态的自旋简并度被提升，其自旋分裂变为 Δ E = 2 α R | k |，它一级线性依赖于动量| k |和拉什巴效应的强度，用所谓的拉什巴参数 α R 表示。 [18,19] 较大的 Rashba 效应被认为是实现增强自旋极化电流控制、[20,21] 高效自旋注入 [10,22] 和自旋电荷相互转换、[23–26] 较大自旋轨道扭矩、[5,27] 的关键。
偶极-偶极相互作用辅助量子点自组装用于高效发光二极管
当前最先进的量子点发光二极管的外部量子效率受限于较低的光子输出耦合效率。采用纳米棒、纳米片和点盘纳米晶体等取向纳米结构的发光二极管有利于光子输出耦合；然而，它们的内部量子效率往往会受到影响，因此实现净增益一直颇具挑战性。本文报道了各向同性形状的量子点，其特征是由纤锌矿相和闪锌矿相组成的混合晶体结构。纤锌矿相促进偶极-偶极相互作用，从而使溶液处理薄膜中的量子点定向，而闪锌矿相则有助于提升电子态简并度，从而实现定向光发射。这些特性的结合在不影响内部量子效率的情况下改善了光子输出耦合。制备的发光二极管的外部量子效率为 35.6%，并且可以在初始亮度为 1,000 cd m –2 的情况下连续运行 4.5 年，性能损失最小约为 5%。
光晶格时钟的进展
基于光学跃迁的原子钟长期以来一直具有潜力，可以通过使用激光冷却铯原子中的射频跃迁来测量超越最新基准水平的时间和频率。研究人员已经探索了多种架构来实现这种先进的光学计时器。其中一种系统是光学晶格钟，它基于光学晶格中限制的大量超冷中性原子，具有极高的光学跃迁质量因子 [1] 。晶格钟已开发了大约十年。大量的原子数使测量能够以较低的噪声完成原子态的量子投影。在专门设计的激光势中，严格的原子限制使原子激发不受多普勒和运动效应的影响，这些效应对于未捕获的原子来说是明显的。远失谐激光势在魔法波长下工作，其中被探测电子态的光移被抵消 [2] 。在首次提出光格子钟 [3] 之后，早期演示
得到的信息描述符、平衡态和集合熵
摘要：本文重新审视了电子态的信息源，强调了熵/信息内容的合成度量的必要性，这些度量结合了概率和相位/电流密度的贡献。概率分布反映了波函数模量，并对香农的全局熵和费舍尔的梯度信息产生了经典贡献。由于概率“对流”，分子状态的相位分量同样决定了它们的非经典补充。局部能量概念用于检查平衡、相变状态下的相位均衡。重新审视了波函数模量和相位分量的连续性关系，强调了合成梯度信息的局部源的对流特性，平衡（静止）量子态中的潜在概率电流与水平（“热力学”）相相关。强调了化学过程的能量和合成梯度信息（动能）描述符的等价性。在大集合描述中，反应性标准由系统平均电子能量的群体导数定义。它们的熵类似物由整体梯度信息的相关导数给出，可提供一组等效的反应性指标来描述电荷转移现象。
![arXiv:2302.07893v2 [quant-ph] 2023 年 9 月 29 日](/simg/g:\will\search\icon\source\2\213c85e6263a40f3d8939a5ab8e3b088bff5214a.webp)
arXiv:2302.07893v2 [quant-ph] 2023 年 9 月 29 日
单独捕获的里德堡原子作为可扩展量子模拟和可编程量子计算机开发平台具有巨大潜力。具体而言，里德堡阻塞效应可用于通过编码物理量子比特的低位电子态来促进快速量子比特间相互作用和长相干时间。为了使现有的基于里德堡原子的平台更接近容错量子计算，我们在五个原子系统中展示了高保真状态和电路准备。我们特别展示了量子控制可用于可靠地生成完全连接的簇状态，并模拟基于 Laflamme 等人的“完美量子纠错码”的纠错编码电路 [Phys. Rev. Lett. 77, 198 (1996)]。我们的结果使这些想法及其实现可直接用于实验，并展示了对实验误差的良好噪声容忍度。通过这种方法，我们推动了量子控制在小型子系统中的应用，结合标准的基于门的量子电路，直接、高保真地实现少量子比特模块。
连续动态解耦保护的四极跃迁和量子门
摘要 动态解耦技术是一种多功能工具，可用于设计具有定制特性的量子态。在捕获离子中，通过射频场修饰的嵌套连续动态解耦 (CDD) 层可以抵消主要的磁移和电移，从而提供电子态的极长相干时间。利用这种增强功能进行频率计量、量子模拟或量子计算，提出了将解耦与激光离子相互作用相结合以对捕获离子的电子和运动状态进行量子控制的挑战。最终，这将需要在修饰解耦状态的量子比特上运行量子门。我们在此提供捕获离子中嵌套 CDD 的紧凑表示，并将其应用于电子 S 和 D 状态以及光学四极跃迁。我们的处理提供了所有有效的跃迁频率和 Rabi 速率，以及这些跃迁的有效选择规则。在此基础上，我们讨论了结合 CDD 和 Mølmer-Sørensen 门的可能性。
开放系统中随时间演化的量子叠加和相干图的丰富内容
我们讨论了与耗散环境耦合的多态系统随时间演化的约化密度矩阵 (RDM) 的一般特征。我们表明，通过相干图，即系统站点方格上 RDM 实部和虚部的快照，可以有效且透明地可视化动态的许多重要方面。特别是，相干图的扩展、符号和形状共同表征了系统的状态、动态的性质以及平衡状态。系统的拓扑结构很容易反映在其相干图中。行和列显示量子叠加的组成，它们的填充表示幸存相干的程度。虚 RDM 元素的线性组合指定瞬时群体导数。主对角线包含动力学的非相干分量，而上/下三角区域产生相干贡献，从而增加 RDM 的纯度。在开放系统中，相干图演变为围绕主对角线的带，其宽度随温度和耗散强度的增加而减小。我们用具有 Frenkel 激子耦合的 10 位模型分子聚集体的例子来说明这些行为，其中每个单体的电子态都耦合到谐波振动浴中。
NaxNiyMn1-yO2 阴极中氧阴离子氧化还原活性与平面蜂窝状阳离子排序的相关性
此外，当 TMO 充电至更高电压时，晶格氧可以参与阴离子氧化还原以补偿电荷。[15,16] 因此，氧化还原反应会在首次充电时贡献额外的容量。由于晶格结构内的氧损失，相关容量在接下来的循环中通常可逆性要低得多。[17-19] 此外，过渡金属离子可以在晶格氧氧化还原反应过程中迁移到钠离子层，导致层状 TMO 的结构变形。[20,21] 因此，高能量密度 SIB 正极设计需要了解层状 TMO 中的氧阴离子氧化还原活性，以更好地设计正极材料，提高氧化还原活性的可逆性，从而稳定循环性能。层状钠 TMO 的晶格氧氧化还原活性已通过多种原位或非原位技术进行了表征，例如拉曼光谱、X 射线光电子光谱和 X 射线吸收光谱。[22 – 24] 结果通常揭示有关充电或放电时表面氧局部电子态变化的信息。[18,25,26] 此外，了解本体（晶格）氧氧化还原活性对于解释相关的晶格结构变化和电化学过程的可逆性至关重要。