2015: Метастабильность: взгляд из квантового мира

Новый метод расчета квантовой динамики открытых коррелированных систем пригодится для создания устройств наноэлектроники и моделирования поверхностного катализа.

Задача о коррелированной квантовой системе, связанной с термостатом, актуальна для таких областей науки, как квантовые информационные технологии, наноэлектроника, квантовая химия. Из-за наличия нелинейной связи между различными степенями свободы динамика таких систем характеризуется несколькими временными масштабами, а пространство возможных состояний имеет сложную структуру. В частности, наличие корреляций в системе влияет на динамику её релаксации к равновесию. Типичным представителем рассматриваемых систем является кластер квантовых точек с туннельной связью между ними и с подложкой. Величиной корреляций, связанных с кулоновским отталкиванием электронов, можно управлять, меняя размеры квантовых точек. Развитая нами теория учитывает многочастичную природу состояний квантовой точки, эффекты квантовой интерференции между ними, а также переходы электронов с квантовых точек в подложку и в обратном направлении. Мы рассмотрели динамику её зарядовых и спиновых степеней свободы такого кластера, составленного из трех квантовых точек, и показали возникновение метастабильности при увеличении кулоновского взаимодействия.

Результаты это этой работы былы опубликованы в статье: A.M.Shakirov, S.V. Tsibulsky, A.E. Antipov, Y.E. Shchadilova, A.N. Rubtsov, “Modelling the decay dynamics of metastable states in correlated structures”, Sci. Rep. 5, 8005 (2015).