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Phase transitions in dissipative quantum transport and mesoscopic nuclear spin pumping

机译：耗散量子传输和介观核自旋泵浦中的相变

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Topological phase transitions can occur in the dissipative dynamics of a quantum system when the ratio of matrix elements for competing transport channels is varied. Here we establish a relation between such behavior in a class of non-Hermitian quantum walk problems [M. S. Rudner and L. S. Levitov, Phys. Rev. Lett. 102, 065703 (2009)] and nuclear spin pumping in double quantum dots, which is mediated by the decay of a spin-blockaded electron triplet state in the presence of spin-orbit and hyperfine interactions. The transition occurs when the strength of spin-orbit coupling exceeds the strength of the net hyperfine coupling and results in the complete suppression of nuclear spin pumping. Below the transition point, nuclear pumping is accompanied by a strong reduction in current due to the presence of nondecaying "dark states" in this regime. Due to its topological character, the transition is expected to be robust against dephasing of the electronic degrees of freedom.
机译：当用于竞争传输通道的矩阵元素的比例发生变化时，拓扑相变可能会在量子系统的耗散动力学中发生。在这里，我们在一类非Hermitian量子行走问题中建立了这种行为之间的关系[M. S.Rudner和L.S.Levitov，物理学。牧师102，065703（2009）]和双量子点中的核自旋泵浦，这是在自旋轨道和超精细相互作用的存在下，自旋受阻的电子三重态的衰减所介导的。当自旋轨道耦合的强度超过净超精细耦合的强度时，就会发生过渡，并导致对核自旋泵浦的完全抑制。在过渡点以下，由于在该制度中存在不衰减的“暗态”，核泵浦伴随着电流的大幅降低。由于其拓扑特性，这种过渡有望在防止电子自由度下降方面保持稳健。

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