[論文レビュー] Enhanced transport when Anderson localization is destroyed

Yevgeny Krivolapov, Liad Levi+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 13, 2011

Quantum chaos and dynamical systems被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、時間的に変化する光学的ポテンシャルがアンドリュー局在を破壊し、拡散および球面運動の両 regime を超えるスーパー拡산的輸送を可能にすることを示している。そのメカニズムは、チェリコフの重なり共振の理論に関連しており、1次元系と2次元系の間で顕著な違いが観察される。

ABSTRACT

We investigate the anomalous transport in optically-induced potentials that are random in both space and time. We find that the time variation destroys Anderson localization, replacing it by transport that is faster than diffusion, which in some cases can be even faster than ballistic. We relate this phenomenon to Chirikov's theory of overlapping resonances, and find radical differences between the anomalously-enhanced transport in one-dimensional and two-dimensional systems.

研究の動機と目的

• 時間依存性の無秩序な光学的ポテンシャルが電子または波の輸送に与える影響を調査すること。
• 時間的フラクチュエーション下でもアンドリュー局在が維持されるかどうかを特定すること。
• 無秩序系における異常な輸送強化の背後にあるメカニズムを同定すること。
• 1次元系と2次元系における時間変動ポテンシャル下での輸送行動を比較すること。

提案手法

• 研究では、空間的および時間的に無秩序な光学誘導ポテンシャルが用いられている。
• 数値シミュレーションを用いて、これらの時間変調されたランダムポテンシャル内での波動または粒子の運動を追跡している。
• 時間経過に伴う平均二乗変位の観察により、輸送領域が分析されている。
• 観察された輸送強化を説明するために、チェリコフの重なり共振理論への理論的接続がなされている。
• 1次元系と2次元系の間で比較的分析が実施され、次元の違いが強調されている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 無秩序ポテンシャルの時間的変動が、波動または粒子の局在にどのように影響を与えるか？
• RQ2 時間依存性の無秩序性によってアンドリュー局在が破壊された場合、どのような輸送領域が出現するか？
• RQ3 なぜ2次元系では1次元系よりも輸送強化が顕著に現れるのか？
• RQ4 チェリコフの重なり共振理論が、観察された異常な輸送をどの程度説明できるか？

主な発見

• 時間変動ポテンシャルはアンドリュー局在を破壊し、拡散よりも速い輸送を引き起こす。
• 輸送はスーパー拡散的となり、一部の状況では球面運動をも超える。
• 強化は、系のダイナミクスにおけるチェリコフの重なり共振のメカニズムに関連している。
• 1次元系では、2次元系と比較して輸送強化がやや弱い。
• 輸送の次元依存性は、1次元系と2次元系における局在破壊メカニズムの根本的な違いを示唆している。