Discovery of energy landscapes toward optimized quantum transport: Environmental effects and long-range tunneling
Notice bibliographique
Résumé
Carrier transport in quantum networks is governed by a variety of factors, including network dimensionality and connectivity, on-site energies, couplings between sites and whether they are short or long range, leakage processes, and environmental effects. In this work, we identify classes of quasi-one-dimensional chains with energy profiles that optimize carrier transport under such influences. Specifically, we optimize on-site energies using Optax’s optimistic gradient descent and AdaMax algorithms, enabled by the JAX automatic differentiation framework. Focusing on nonequilibrium steady-state transport, we study the system’s behavior under combined unitary and nonunitary (dephasing and dissipative) effects using the Lindblad quantum master equation. After validating our optimization scheme on short chains, we extend the study to larger systems where we identify systematic patterns in energy profiles. Our analysis reveals that different types of energy landscapes enhance transport, depending on whether intersite tunneling couplings in the chain are short or long range, the existence of environmental interactions, and the temperature of the environment. Our classification and insights of optimal energy landscapes offer guidance for designing efficient transport systems for electronic, photovoltaic, and quantum communication applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».