布洛赫电子的拓扑与几何

在布洛赫波的观念下，晶体中的电子不能被认为是束缚在任何一个特定的原子上，因而基于电偶极子概念的计算都不成立。King-Smith和Vanderbilt注意到，如果通过选择相位规范使得布洛赫态在布里渊区上具有周期性，索利斯关于绝热电流的表达式就可以写成一个Zak相位(布洛赫态沿着布里渊区一大圈的贝里相位[35])对时间的导数...

从比特到量子比特,量子计算为什么快?|量子计算群英会(四)

布洛赫球面以瑞士裔美国物理学家费利克斯·布洛赫(FelixBloch,1905年-1983)命名,布洛赫是一位诺贝尔物理学奖获得者,他对理解晶格中的铁磁性和电子行为做出了基础理论贡献,荣获1952年诺贝尔物理学奖。他也被认为是核磁共振的开发者之一。布洛赫球面,是他一个小作品。图6:布洛赫球面的来龙去脉我们在图6中简要...

进展|超导量子计算进展:布洛赫震荡和瓦尼尔-斯塔克局域化模拟

近期SC5组博士后郭学仪,Q03组博士生葛自勇及郑东宁研究员、范桁研究员等,在超导量子处理器上开展了对布洛赫振荡和Wannier-Stark局域化的模拟研究。他们使用了5比特超导量子芯片,并用这5个超导量子比特构建了一个一维晶格,通过调节格点上比特的能级间隔呈线性排布,等效构造了恒定外场作用。实验中观测微波光子在此一维...

布洛赫与伽莫夫|量子群英传

他研究了最简单的一维晶格的情形,然后再推广到了三维。布洛赫首先解出真空中自由电子(势场为0)的波函数及能量本征值。然后,他将影响电子运动的晶格的周期势场当作一个微扰,如此得到晶格中电子运动薛定谔方程的近似解。根据布洛赫的结论:晶格中电子的波函数,只不过是真空中自由电子的波函数,其振幅部分被晶格的周期...

长沙理工大学2023考研复试考试内容及要求:固体物理

一维晶格振动方程,波恩-卡曼条件、光学支与声学支色散关系、简正模式、长波近似、晶格振动的量子化,声子,模式密度、固体热容的德拜模型与爱因斯坦模型,非简谐效应,热导率。4、能带论布洛赫定理,近自由电子模型,电子在周期场中运动的速度与加速度,有效质量,导体、半导体和绝缘体的能带结构基本特点、能带计算的紧束缚...

PRL导读-2019年122卷14期

像拓扑绝缘体这样具有受对称性保护的拓扑序的晶体即便存在无序,也能够在室温下达到自旋和电荷的相干输运(www.e993.com)2024年11月25日。Seifert等人证明了如何在原型拓扑绝缘体Bi2Se3和BiSbTe3中成像螺旋表面模式并读取其局域电导。作者根据Shockley-Romo定理设计了一种探测无能隙表面态的光电探针电路,并在实验误差范围以内,在没有任何外加磁场的情况...

PRL导读:2019年122卷07期

Zhang等人通过对相关量子位元的测量,可以控制的所有量子位元的集合被预测在布洛赫球中形成一个椭球——称作量子转向椭球。该椭球提供了初始双量子位元状态的一个简单直观的表征,并且其几何特性反映了纠缠的各个方面。他们通过测量许多不同的偏振纠缠光子量子位状态来实验验证这些性质。此外,对于纯三量子位状态,通过对第一...

PRL论文导读:2018年121卷26期

光子Lieb晶格中的非常规平带线状态由于破坏性相干和与无色散能带相关的布洛赫波函数的宏观简并性,平带系统通常承载着“紧致局域化状态”(CLS)。使用光子Lieb晶格(LL),发现这种传统的局域平带状态本质上是不完整的,缺失模式表现为延伸线状态,形成缠绕整个晶格的不可收缩环。在实验上,Xia等人开发了连续波激光写入技术...

拓扑与关联之一笑泯恩仇 | Ising专栏

不过,Ising也从书本学到,偌大的各种凝聚态集合中,对满足平移或镜面或有限旋转等特定对称性的原子点阵集合,可以用量子波动理论去处理,也就是布洛赫定理和能带理论。对物理外行、甚至是内行而言,这样的物理是有些令人疑惑的:地球中存在数目巨大的凝聚态体系(例如汪卫华老师就说“非晶物质是四种常规物质之一”^_^,...