例外的な点を介した共鳴トンネリングのレーザー制御

Laser Control of Resonance Tunneling via an Exceptional Point.

• Anael Ben-Asher
• Daniel Šimsa
• Tereza Uhlířová
• Milan Šindelka
• Nimrod Moiseyev

抄録

よく知られているBreit-Wignerの公式によれば、投射物のエネルギーが共鳴エネルギーと等しい場合、ポテンシャル障壁を通過するトンネリングは強く増強される。ここでは、弱い連続波レーザーが共振トンネリングの性質を質的に変化させ、例外点（EP、特別な非ヘルミティア縮退）を誘発することで、透過を急激に完全に抑制することができることを示している。我々の発見は、共振トンネリングダイオードにおける透過のレーザー制御だけでなく、あらゆる種類の準安定（例えば、自己イオン化、オージェ、分子間クーロン崩壊）原子・分子状態を介した電子散乱、さらには利得と損失を持つ能動系における光や音波の透過の場合にも関連している。

According to the familiar Breit-Wigner formula, tunneling through a potential barrier is strongly enhanced when the energy of the projectile is equal to the resonance energy. Here we show how a weak continuous wave laser can qualitatively change the character of resonance tunneling, and enforce a sudden and total suppression of the transmission by inducing an exceptional point (EP, special non-Hermitian degeneracy). Our findings are relevant not only for laser control of transmission in the resonance tunneling diodes, but also in the context of electron scattering through any type of metastable (e.g., autoionization, Auger, intermolecular Coulombic decay) atomic or molecular states, and even in the case of transmission of light or sound waves in active systems with gain and loss.