The timing of electron orbital transitions can be determined_電子の軌道間遷移タイミングがわかる

Tamura, Fumiyoshi

Published Nov 8, 2025• 0 citations

Abstract

(日本語バージョンは英語の後にあります)This paper presents a theoretical demonstration that electron orbital transitions (so-called quantumjumps) are manifestations of Cmeta-layer (semantic interference layer) transitions within the StoSoJeframework. The electron does not move through physical space but is reprojected via a nonspatiotemporal Cmeta layer. In this framework, features such as energy conservation, phase coherence,and instantaneousness are naturally explained. Numerical simulations confirm that the alignmentbetween Φ_G (ethical order) and Δφ (semantic phase deviation) significantly affects the reprojectionprobability of electrons.本論文では、電子の軌道間遷移(いわゆる量子ジャンプ)が、ストソジェ理論におけるCmeta層(意味干渉層)の通過現象であることを理論的に示す。電子は空間的な経路を移動するのではなく、非時空的なCmeta層を介して再投影されるとする。この枠組みでは、エネルギー保存・位相保持・瞬時性といった特徴が自然に説明される。数式モデルおよびシミュレーションにより、Φ_G(倫理秩序)とΔφ(意味位相差)の整合が電子の再投影確率に強く影響することを確認した

DOI: 10.5281/zenodo.17556453

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Quantum Tunneling as Empirical Evidence of the Cmeta Layer_量子トンネル効果はCmeta層の実証的証拠

Tamura, Fumiyoshi

(日本語バージョンは英語の後にあります)This paper presents theoretical and numerical evidence that quantum tunnelingphenomena represent a physical manifestation of the Cmeta layer, thesemantic interference domain defined within StoSoJe Theory. The characteristicfeatures of tunneling—temporal disappearance, continuity, and phaseinterference—are reformulated through the Cmeta–Cphys correspondence modeland analyzed as a non-spatiotemporal transduction. Results show that asenvironmental order (Φ_G) increases, tunneling probability rises, while largerphase deviation (Δφ) causes attenuation. Thus, quantum tunneling serves asempirical support for the existence of the Cmeta layer.本論文では、量子トンネル現象がストソジェ理論におけるCmeta層(意味干渉層)の物理的顕現であることを理論的および数値的に示す。トンネル効果に見られる時間消失・連続性保持・位相干渉の特徴を、CmetaとCphysの対応モデルで再定式化し、無時空間的転導として解析した。その結果、環境秩序Φ_Gが高いほどトンネル確率が上昇し、位相差Δφが大きいほど減衰することを確認した。これにより、量子トンネル効果はCmeta層の存在を支持する実験的証拠となることを示す。

Nov 7, 20250 citations

Single and two-electron coherence in electron quantum optics

É. Thibierge

Cette thèse se place dans le domaine du transport quantique cohérent, et vise à développer un formalisme adapté à la modélisation d'expériences réalisées dans les canaux de bord de l'effet Hall quantique entier. Ce formalisme repose sur les analogies entre ces expériences et celles de l'optique quantique photonique.Le manuscrit commence par une introduction au contexte de la thèse qui propose un tour d'horizon des enjeux, des outils et des succès de l'optique quantique électronique.La première partie du travail traite des propriétés de cohérence mono-électronique et introduit la notion clé d'excès de cohérence à un électron. Plusieurs représentations sont proposées et analysées, permettant d’accéder aux informations physiques contenues dans la fonction de cohérence. Les états émis par des sources à électrons utilisées par plusieurs groupes expérimentaux sont ensuite analysés sous cet angle.Les effets à deux électrons sont au cœur de la seconde partie. L'excès de cohérence à deux électrons est défini en prenant en compte les effets de corrélation classique et d'échange quantique. Les conséquences de l'anti-symétrie fermionique sont également analysées en détail, montrant une redondance dans les informations encodées dans la cohérence à deux électrons. Enfin, un degré de cohérence normalisé est introduit pour étudier plus directement les effets d'indiscernabilité et d'anti-bunching.La mesure et la manipulation de la cohérence électronique par interférométrie sont abordées dans la troisième partie. Dans un premier temps, le lien entre les fonctions de cohérence électronique et les quantités directement accessibles dans les expériences est établi, ce qui justifie le besoin de protocoles plus complexes. La mesure d'excès de cohérence à un électron est alors envisagée par interférométrie Mach-Zehnder à un électron, puis par interférométrie Hong-Ou-Mandel à deux électrons, ce qui suggère une interprétation plus simple d'un protocole de tomographie électronique établi en 2011. Un protocole de mesure de l'excès de cohérence à deux électrons est ensuite proposé par interférométrie de type Franson, étendant les idées relatives à la mesure de cohérence à un électron par un interféromètre de Mach-Zehnder. Enfin, une vision complémentaire est apportée sur l'interféromètre de Franson, en utilisant celui-ci cette fois pour générer une cohérence à deux électrons non locale.

Jun 15, 20150 citations

Electronic quantum optics

Charles Grenier

Optique quantique électronique Les progrès des techniques de nanofabrication des dix dernières années ont permis la mise en place de protocoles visant à manipuler les charges uniques dans les nanostructures. Ces nouvelles techniques permettent d'envisager la réalisation d'expériences d'optique quantique avec des électrons. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte. Le but de ce travail a été la construction d'un formalisme adapté à la description de telles expériences. Ce formalisme, construit en analogie avec la théorie de la cohérence quantique du champ électromagnétique de Glauber, souligne les similitudes et différences entre les photons se propageant dans le vide, et le transport électronique dans des conducteurs balistiques unidimensionnels. En particulier, il rend compte de la décohérence et de la relaxation en énergie des excitations électroniques en présence d'interactions. Un autre aspect de cette thèse a été la proposition de protocoles permettant de mesurer des quantités directement reliées aux propriétés de cohérence décrites par le formalisme de l'optique quantique électronique. En particulier, un protocole de tomographie quantique reposant sur l'effet Hanbury Brown et Twiss a été proposé pour reconstruire la cohérence à un corps d'une source monoélectronique. Ce protocole peut aussi être envisagé pour obtenir des informations sur les mécanismes de décohérence.

Jun 30, 20111 citation

Emergence of Kugel-Khomskii physics in quarter-filled bilayer correlated systems

Guijing Duan, Yunlong Wang, Zhiguang Liao +2 more

We present a theoretical study of the low-energy physics of a quarter-hole-filled two-orbital bilayer Hubbard model motivated by transition-metal bilayer systems with strong orbital-selective interlayer hybridization. By explicitly treating the strong interlayer bonding of dz2 orbitals within a molecular orbital basis and projecting out high-energy electronic states, we derive a low-energy effective Kugel-Khomskii Hamiltonian describing the interplay between electron spin and emergent layer pseudospin degrees of freedom. We map out a rich ground state phase diagram featuring diverse spin and charge ordered states. These include conventional ferromagnetic and antiferromagnetic phases with layer staggered charge densities, a layer-coherent phase characterized by spontaneous interlayer quantum coherence, and a novel maximally spin-layer-entangled phase with a hidden composite spin-layer order. We show that this exotic hidden ordered phase arises from the spontaneous breaking of an emergent O(4) symmetry down to a O(3), manifesting a unique excitation spectrum with three entangled gapless Goldstone modes. Our results uncover a geometrically driven mechanism for realizing composite entanglement in strongly correlated bilayer systems and provide a concrete theoretical framework relevant to bilayer nickelate superconductors and other multi-component correlated materials.

arXiv:2601.06440Jan 10, 20260 citations

Coherent Control and Phase Measurement in Electron Quantum Interferometer : 量子干渉計における電子のコヒーレント制御と位相測定

Shintaro Takada

Jan 1, 20170 citations

Emergence of Kugel–Khomskii physics in quarter-filled bilayer correlated systems

Guijing Duan, Yangping Wang, Zhiguang Liao +2 more

Abstract We present a theoretical study of the low-energy physics of a quarter-hole-filled two-orbital bilayer Hubbard model motivated by transition-metal bilayer systems with strong orbital-selective interlayer hybridization. By explicitly treating the strong interlayer bonding of d z 2 orbitals within a molecular orbital basis and projecting out high-energy electronic states, we derive a low-energy effective Kugel–Khomskii Hamiltonian describing the interplay between electron spin and emergent layer pseudospin degrees of freedom. We map out a rich ground state phase diagram featuring diverse spin and charge ordered states. These include conventional ferromagnetic and antiferromagnetic phases with layer staggered charge densities, a layer-coherent phase characterized by spontaneous interlayer quantum coherence, and a novel maximally spin-layer-entangled phase with a hidden composite spin-layer order. We show that this exotic hidden ordered phase arises from the spontaneous breaking of an emergent O(4) symmetry down to a O(3), manifesting a unique excitation spectrum with three entangled gapless Goldstone modes. Our results uncover a geometrically driven mechanism for realizing composite entanglement in strongly correlated bilayer systems and provide a concrete theoretical framework relevant to bilayer nickelate superconductors and other multi-component correlated materials.

Communications in Theoretical PhysicsMar 5, 20260 citations