Reaching Fractional Quantum Hall States with Optical Flux Lattices
我们提出了一个强有力的方案，通过它可以实现超冷原子气体玻色子的分数量子霍尔态。我们描述了一种新的光通量格，适用于常用的原子物种与基态角动量$J_g = 1$，其最低能带是拓扑的，几乎没有色散。通过精确对角化研究，我们发现，即使是适度的相互作用，多体基态由玻色子分数量子霍尔态，包括Laughlin状态和摩尔-里德（Pfalan）状态。在现实条件下，这些阶段被证明具有比超冷气体中可实现的温度范围更大的能隙。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Ultracold atomic gases in non-Abelian gauge potentials: The case of constant Wilson loop
现在，在实验上可以为囚禁在光晶格中的超冷原子建立人工的，特别是非阿贝尔的规范势。基于这一事实，我们研究了在非阿贝尔U（2）规范势中具有常数威尔逊圈的超冷费米气体的基本性质。在此特定条件下，能谱表现出一个具有大禁带的稳健能带结构，并揭示了一个新的分形图形。横向电导率与拓扑不变量有关，并且当费米能量位于光谱的间隙内时，横向电导率被量子化。我们证明了中性原子的整数量子霍尔效应的类似物在非阿贝尔耦合下仍然存在，并导致了一个引人注目的分形相图。此外，这种耦合诱导了如在石墨烯中观察到的异常霍尔效应。
2009-02-27 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
The Hall effect of dipole chain in one dimensional Bose-Einstein condensation
我们发现了偶极链的呼吸子行为，这种呼吸子激发服从分数阶统计，它可以作为探测任意子的实验量。本文还提出了超冷分子偶极链中磁偶极的霍尔效应，证明了这种霍尔效应可以引起磁偶极链的翻转。
2006-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Simulating and Detecting the Quantum Spin Hall Effect in Kagomé Optical Lattice
我们提出了一个模型，其中包括一个最近邻的内在自旋轨道耦合和二聚体哈密顿在Kagomé晶格，并承诺主机从量子自旋霍尔绝缘体正常绝缘体的过渡。此外，我们还设计了一个实验方案来模拟和探测超冷原子系统中的这种跃迁。晶格内禀自旋轨道耦合是通过激光诱导规范场方法产生的。此外，我们建立了自旋陈数和自旋原子密度之间的联系，使我们能够直接检测拓扑量子自旋霍尔绝缘体的标准密度轮廓技术中使用的原子系统。
2010-10-25 cond-mat.mes-hall
Fermionizing a small gas of ultracold bosons
我们研究具有内部自由度的超冷原子玻色子的快速旋转气体的物理学。我们表明，在快速旋转的限制的陷阱的问题完全映射到非相互作用的费米子自旋在最低的朗道水平。实玻色子系统的谱与有效费米子的谱相同，具有相同的本征值和相同的态密度。当原子数与自旋简并度之比为整数时，有效费米子的基态为整数量子霍尔态。相应的玻色子态是分数量子霍尔液体，其填充因子的范围为序列nu=1/2，2/3，3/4，.，随着自旋简并度的增加。任何人都有1/2，1/3，1/4，...可以通过插入具有适当偏振的激光来创建统计。当自旋简并度等于气体中的原子数时，会出现一种特殊的情况。基态则是完全反对称自旋态和nu=1劳克林态的产物。在这种情况下，虽然系统的实部是玻色子原子，但系统表现出具有费米子统计的费米子激发。
2002-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum higher-spin Hall insulators
Fukushima Medical University（福岛医科大学）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
本文研究了任意自旋J的量子自旋霍尔绝缘体，揭示了保护于非平凡镜 Chern 数的J+1/2对螺旋边缘模式，以及高阶色散的边缘理论和非线性输运响应。
2026-04-19 cond-mat.mes-hall
Surface modes of ultracold atomic clouds with very large number of vortices
我们研究了最近发现的一些涡旋液体的表面模式的快速旋转玻色子系统中的精确对角化。与玻色凝聚体的表面模式相比，我们发现表面波的频率与激发角动量$\hbar l > 0$成线性关系。此外，与电子量子霍尔态的边缘波类似，这些激发是{ \it手性}，也就是说，它们只能在增加涡旋液体的总角动量的$l$值下被激发。然而，与电子的量子霍尔现象不同，我们还发现了其他激发，这些激发在实验室框架中与表面模式近似简并，并且使总角动量减少了$l$量子。分析了Laughlin以及其他标量和矢量玻色子态的表面模式，并表征了它们的{ \it可观测}性质。我们认为，测量的响应的涡旋液体的弱随时间变化的潜力，赋予系统的角动量应该提供有价值的信息来表征涡旋液体。特别是，在动态结构因子的表面波的信号的强度进行了研究，发现取决于涡旋液体的类型。我们指出，表面模式的存在有可观察到的后果上的密度分布的劳克林状态。这些特征是由于涡旋液体中原子的强关联行为造成的。我们指出，这些相关性应负责一个显着的稳定性的一些涡液相对于三体损失。
2003-04-11 cond-mat.mes-hall
Topological-Fermi-Liquid to Quantum-Hall-Liquid Transitions: $p$-Band and $d$-Band Fermions in a Magnetic Field
我们发现在具有轨道内和轨道间跳跃积分的多轨道系统中，霍尔电导表现出由在位轨道极化引起的各种拓扑量子相变：整数量子霍尔（IQH）平台跃迁和拓扑费米液体到IQH跃迁.这种拓扑量子点在两个系统中得到了证明：一个是由光晶格中的超冷原子实现的$p$带无自旋费米子系统，另一个是与过渡金属及其化合物中的巨轨道霍尔效应密切相关的$d$带有自旋费米子系统.
2009-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Long-lived binary tunneling spectrum in a quantum-Hall Tomonaga-Luttinger liquid
在超冷原子的时间演化过程中发现了长寿命的非平衡态，这种非平衡态不表现出热化现象，这表明在固态系统中相互作用电子的输运行为中存在空间相似性的可能性.在这里，我们报告了长寿命的非平衡态在一维边缘通道的整数量子霍尔制度。一个间接的加热计划，在一个对向传播的配置，以产生一个非平凡的二元光谱组成的高，低温组件。这种不寻常的光谱甚至在行进5 - 10 μm后仍能维持，远长于电子弛豫的长度（约0.1 μm），而没有显示出明显的热化。这一观察结果与Tomonaga-Luttinger液体的可积模型一致。长寿命的光谱意味着该系统是很好地描述了非相互作用的等离子体激元，这是有吸引力的携带长距离的信息。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall
A tight binding model for quantum spin Hall effect on triangular optical lattice
提出了三角形光晶格上量子自旋霍尔系统的紧束缚模型，确定了包含能隙穿越态的边态谱作为$\mathds{Z}_{2}$拓扑绝缘体的标志.该系统的优点是可以在B. Béri和N. R. Cooper，Phys. Rev. Lett. { \bf 107}，145301（2011）。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body spin Hall effect with space-inversion symmetry
与通常的自旋霍尔效应（SHE）不同，我们提出了由粒子间偶极-偶极相互作用（DDI）引起的任意体SHE，并在超冷磁性原子系统中进行了演示.虽然SOI通常需要打破空间反演对称性，DDI保留了它。多体SHE原则上可以在大偶极矩的广泛系统中观察到，并提供了一个强大的工具来产生自旋电流，自旋电子学和原子电子学的重要组成部分。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Laughlin's topological charge pump in an atomic Hall cylinder
发生在二维电子气体中的量子霍尔效应首先由劳克林解释，他设想了一个思想实验，为我们理解拓扑量子物质奠定了基础。他的提议是基于一个由轴向磁场周期性驱动的量子霍尔圆柱体，导致电子的量子化运动。我们实现了这一里程碑式的实验与超冷气体的镝原子，被编码在电子自旋和轴向场的激光诱导的自旋轨道耦合的相位控制的循环尺寸。我们的实验提供了量子霍尔绝缘体的非平凡拓扑结构的直接表现，并可以推广到强关联拓扑系统。
2021-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Measurement of Chern numbers through center-of-mass responses
探测超冷原子云的质心可以用来测量陈数，这是量子霍尔效应背后的拓扑不变量。在这项工作中，我们将展示如何这样的质心观测可以有一个更丰富的依赖拓扑不变量比以前讨论的。事实上，质心的响应不仅取决于通常在固态系统中测量的电流密度，而且还取决于颗粒密度，颗粒密度本身可能对能带结构的拓扑结构敏感。我们采用半经典的方法，数值模拟的支持下，突出质心响应和更标准的电导率测量之间的关键差异。我们通过分析二维和四维量子霍尔效应来说明这一点。这些结果对工程拓扑系统的实验，如超冷气体和光子学具有重要意义。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Non-Abelian optical lattices: Anomalous quantum Hall effect and Dirac Fermions
研究了超冷费米气体在非阿贝尔规范场作用下的性质。我们表明，这个系统可以被利用作为相对论量子电动力学的光学模拟，提供了一个显着的路线来访问的奇异性质的无质量狄拉克费米子冷原子实验。特别是，我们表明，潜在的闵可夫斯基时空也可以修改，达到各向异性制度，一个显着的异常量子霍尔效应和压缩朗道真空可以观察到。
2009-07-14 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Valley-dependent gauge fields for ultracold atoms in square optical superlattices
提出了一个实现超冷费米子原子在态相关正方形光晶格中谷相关规范场的实验方案。我们的方案依赖于两组拉曼激光束来设计由双组分费米子原子填充的相邻位点之间的跳跃。用一组喇曼光束实现了交错π通量晶格，其中两个不等价的狄拉克点附近的低能原子可以用自旋为1/2的狄拉克方程来描述。加入另一组具有合适拉比频率的激光束，进一步调制原子跳跃参数。跳跃调制将在两个谷附近产生符号相反的有效规范势，模仿石墨烯中有趣的应变诱导伪规范场。所提出的谷依赖规范场是可调谐的，为实现量子谷霍尔效应和原子谷电子学提供了一条新的途径。
2014-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Dynamical Buildup of a Quantized Hall Response from Non-Topological States
我们考虑一个二维系统初始化在一个拓扑平凡的状态之前，它的哈密顿量是斜坡通过相变到陈氏绝缘体制度。这种情况的动机是目前的实验与超冷原子气体，旨在实现拓扑绝缘体的时间相关的动力学。我们的主要发现有两个方面。首先，考虑相干动力学，非平衡霍尔响应被发现接近拓扑量化的时间平均值的限制缓慢，但非绝热参数斜坡，即使陈数的状态仍然微不足道。第二，加入退相，量子相干性的破坏被发现稳定这个霍尔响应，而陈数一般变得不确定。我们提供了一个几何图片，这种现象的依赖于时间的Berry曲率。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional Quantum Hall Effect in Optical Lattices
我们分析了最近提出的一种在光晶格中产生原子分数量子霍尔态的方法[A. Sørensen { \it等}，物理修订信函{ \bf 94} 086803（2005）]。在前人工作的基础上，我们研究了在有效磁场和有限的现场相互作用下，晶格上玻色子能实现量子H效应的条件。此外，我们的基态在这样的系统中，通过计算陈数，可以提供直接的签名的拓扑秩序和探索制度的波函数重叠方面的表征失败。我们还讨论了在光晶格中实际实现这种超冷原子的量子态所涉及的各种问题，包括长程偶极相互作用的存在，它可以改善能隙并稳定基态.我们还研究了一种新的检测技术的基础上布拉格光谱探测这些系统在实验实现。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generalized Hofstadter model on a cubic optical lattice: From nodal bands to the three-dimensional quantum Hall effect
我们提出了一个可调的广义三维Hofstadter哈密顿量可以通过工程的超冷原子在立方光晶格的拉曼辅助跳跃。哈密顿量描述了一个周期性的晶格系统下的人工磁通量在三维空间。对于某些跳跃的配置，散装带可以有外尔点和节环，分别，允许在这个系统中的两个节点的半金属状态的研究。此外，我们还证明了当费米能级位于带隙中时，在适当的有理数通量和跳跃参数下，系统可以表现出三维量子霍尔效应，其拓扑特征为一个或两个非零的Chern数.我们提出的光学晶格系统提供了一个很有前途的平台，探索各种奇异的三维拓扑相位。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal intrinsic higher-rank spin Hall effect
自旋霍尔效应（SHE）是自旋电流不为零但电荷电流为零的基本输运现象，在自旋电子学中具有重要的应用。由于电子的半自旋性质，对于电荷和自旋霍尔效应，自旋电流的秩（由自旋张量的秩决定）被限制为0和1。受固态和冷原子系统中赝自旋1费米子研究的启发，本文引入并表征了大自旋（$\geq 1$）系统中的高阶（$\geq 2$）SHE.我们发现了一个普遍的秩2自旋霍尔电导率$e/{8}π$，零秩0和1电导率，自旋1模型与内禀自旋轨道耦合。类似的秩-2 SHE也可以在自旋-3/2系统中找到。提出了一种利用赝自旋为1的超冷费米子原子实现和测量秩为2的SHE的实验方案。我们的研究结果揭示了大自旋系统中新的自旋输运现象，并可能在设计创新的自旋电子器件中找到重要的应用。
2022-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting fractional Chern insulators through circular dichroism
超冷原子气体中的拓扑布洛赫带的工程研究是当前的一项重要工作。最近在这一方向上的成就，以及调整粒子间相互作用的可能性，表明在这些系统中很快就会产生强相关态，让人想起分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称FWHH）液体。在这个实验框架中，传输测量是有限的，确定明确的签名的SDH型状态本身构成了一个挑战。在这里，我们证明了量子化霍尔电导的分数性质，一个基本特征的H2OH状态，可以检测到在超冷气体通过圆二色性测量，即通过监测能量吸收的原子云后，圆形驱动器。我们通过比较圆二向色性信号与多体陈氏数来验证这种方法，并讨论了如何进行这种测量以区分竞争态和非竞争态。我们的方案为量子工程系统中拓扑有序态的检测提供了一个实用的工具，在固态中具有潜在的应用。
2019-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Composite fermion theory of rapidly rotating two-dimensional bosons
超冷中性玻色子在快速旋转的原子阱中会呈现分数量子霍尔态。我们描述了如何复合费米子理论，用于描述的分数量子霍尔效应的电子，可以应用到相互作用玻色子。数值证据支持复合费米子的形成，每一个是玻色子和一个通量量子的束缚态，显示为填充分数的类型nu=p/（p+1），无论是通过频谱分析和直接比较与审判波函数。因此，快速旋转的二维玻色子系统构成了一个有趣的“统计嬗变”的例子，玻色子的行为就像复合费米子。我们还描述了电子和玻色子的情况下，当p接近无穷大之间的差异。复合费米子之间的剩余相互作用在这个极限下是有吸引力的，导致了由摩尔-里德波函数描述的成对复合费米子状态。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall
Pairing in ultracold Fermi gases in the lowest Landau level
我们研究了二维体系中快速旋转的非极化自旋1/2超冷费米子气体，其中所有原子都处于最低朗道能级。由于自旋自由度的存在，s波和p波相互作用在超低温下都是允许的。我们调查这个系统的相图作为填充因子的函数在最低的朗道水平和s-和p-波相互作用强度之间的比率。我们发现，吸引力的相互作用的存在下诱导一个广泛的制度相分离与形成的最大紧凑的液滴是完全极化或组成的自旋单线态。在没有相分离的情况下，我们给出了分数量子霍尔态的证据。最值得注意的是，我们发现两个不同的单重态在填充nu =2/3不同的相互作用。其中一个状态是占复合费米子理论，而另一个是一个配对的状态，我们确定两个竞争的描述具有不同的拓扑结构。这种配对态可能是具有Laughlin关联的复合自旋单态玻色分子的阿贝尔液体。或者，它可能是一个已知的非阿贝尔配对状态，通过与相应的试验波函数的良好重叠来指示。通过微调散射长度，可以创建nu =1/2的非阿贝尔临界Haldane-Rezayi态和nu =1的Moore和Read永久态。对于纯粹的排斥相互作用，我们也发现了一个缺口Halperin状态在nu=2/5的证据。
2009-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exploring 4D Quantum Hall Physics with a 2D Topological Charge Pump
物质拓扑态的发现，深刻地增进了我们对物理系统中相变的理解。代替局部序参量，拓扑相位由全局拓扑不变量描述，因此对扰动是鲁棒的。其突出的例子是二维整数量子霍尔效应。它的特征在于第一陈数，该陈数表现在由外部电场诱导的量子化霍尔响应中。将量子霍尔效应推广到四维系统导致了一种新的非线性霍尔响应的出现，这种响应也是量子化的，但由四维拓扑不变量--第二陈氏数描述。在这里，我们报告的第一个观察到的散装响应与内在的4D拓扑结构和测量相关的第二陈数。通过在倾斜光学超晶格中利用超冷玻色子原子实现二维拓扑电荷泵，实现了四维整数量子霍尔效应的动力学版本。使用一个小的原子云作为本地探针，我们充分表征系统的非线性响应的原位成像和现场分辨带映射。我们的研究结果铺平了道路，实验探测高维量子霍尔系统，其中新的拓扑相位与奇异的激发预测。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Engineering and probing non-Abelian chiral spin liquids using periodically driven ultracold atoms
本文提出基于 Floquet 周期驱动和冷原子实现 Kitaev 蜂窝模型的方案，以构建并探测非阿贝尔手性自旋液体，通过能隙谱学和边缘淬火探测手性边缘信号，为研究非阿贝尔激发和量子化热输运铺路。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Reversal of quantised Hall drifts at non-interacting and interacting topological boundaries
本文实验研究了超冷费米子拓扑泵中量子化霍尔漂移在拓扑边界处的反转现象，并发现排斥性Hubbard相互作用可通过费米子对拆分机制诱导产生额外边缘。
2024-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Aharonov-Casher Chern bands for ultracold dark state atoms
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Faculty of Physics, Vilnius University（维尔纽斯大学物理学院理论物理与天体物理研究所）
本文研究了Λ型原子-光耦合方案中超冷原子绝热跟随暗态时的Aharonov-Casher条件，推导了其适用要求，并展示了通过适当组合非精细调谐和有限耦合强度可实现完全平坦的最低能带，为模拟分数量子霍尔态提供完美拓扑。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Circular Dichroism on the Edge of Quantum Hall Systems: From Many-Body Chern Number to Anisotropy Measurements
University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Collège de France（法兰西公学院）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
研究通过边缘响应探测多体陈数，利用低能手性边缘模式实现量子反磁系统边缘的各向异性测量。
2025-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From hidden order to skyrmions: Quantum Hall states in an extended Hofstadter-Fermi-Hubbard model
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Collège de France（法兰西学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
本文研究了扩展的霍夫斯塔德-费米- Hubbard 模型，发现自旋极化的1/3-劳伦兹态类似FCI相，并揭示了量子反磁铁和拓扑磁体的形成机制。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A two-dimensional realization of the parity anomaly
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-PSL University, Sorbonne Université（卡斯勒-布罗塞尔实验室, 法兰西公学院, 法国国家科学研究中心, 巴黎文理研究大学, 索邦大学）
研究在合成二维系统中观察到量子反常霍尔响应，通过耦合连续空间维度与合成维度，实现了可调的陈数为0和1的能带，揭示了奇点异常的拓扑结构和保护机制。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Ferromagnetism and Skyrmions in the Hofstadter-Fermi-Hubbard Model
强相互作用的费米子系统具有各种有趣的量子多体态和奇异激发。例如，强相互作用和泡利不相容原理的相互作用可以导致斯通纳铁磁性，但是当加入动力学项时，这种状态的命运仍然不清楚。虽然在许多晶格模型中，费米子的色散导致铁磁体的离域和不稳定，但平带可以恢复强相互作用效应和铁磁关联。为了揭示这种相互作用，我们在这里提出使用超冷原子来研究Hofstadter-Fermi-哈伯德模型。我们证明，通过进行大规模的DMRG模拟，该模型表现出晶格模拟的量子霍尔铁磁体在磁填充因子$ν=1$。我们揭示了$ν\approx1$周围的低能量自旋单重态的性质，并发现它们的主机准粒子和准空穴表现出自旋自旋相关联想到skyrmions。最后，我们预测了大磁场下平带铁磁性的击穿。我们的工作铺平了道路的晶格量子霍尔铁磁性的实验研究，包括研究多体相互作用的skyrmions的状态，并探讨高$T_{\rm c}$超导的关系的前景。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic Pfaffian State in the Hofstadter-Bose-Hubbard Model
物质的拓扑态，如分数量子霍尔态，由于其奇异的激发而成为一个活跃的研究领域。特别是，光晶格中的超冷原子为研究这种新型量子物质提供了一个高度可控和适应性强的平台。然而，在这些系统中找到一条实现非阿贝尔量子霍尔态的明确途径仍然具有挑战性。在这里，我们使用密度矩阵重整化群（DMRG）的方法来研究填充因子$ν= 1$的Hofstadter-Bose-哈伯德模型，并发现强有力的迹象表明，在$α=1/6$磁通量量子每格元的基态是一个晶格模拟的连续非阿贝尔Pfizer。我们研究了基态的现场相关性，这表明它在$ν= 1$的配对性质，并发现一个不可压缩的状态，其特征在于在散装的电荷间隙。我们认为，薄圆柱体上的电荷密度波的出现和两个和三个粒子的关联函数在短距离的行为提供了证据的状态密切相关的连续Pfweian。在这封信中讨论的签名是在当前的冷原子实验中访问，我们表明，Pfavan-like状态是很容易实现的少体系统使用绝热制备方案。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Time-reversal symmetry breaking in circuit-QED based photon lattices
打破时间反演对称性是获得某些有趣的多体态（如分数量子霍尔态）的先决条件。对于极化激元，电荷中性阻止了磁场提供直接的对称性破缺机制，并且类似于超冷原子气体中的情况，必须合成有效的磁场。我们表明，在电路QED架构，这可以通过插入简单的超导电路到谐振器结。在存在这种耦合元件的情况下，恒定的平行磁场和电场足以打破时间反演对称性。我们支持这些理论预测与数值模拟现实的样品参数，指定一般条件下，时间反转被打破，并讨论了手性Fock状态转移，一个芯片上的循环器，可调谐能带结构的可果美晶格的应用。
2010-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Artificial magnetic field for synthetic quantum matter without dynamical modulation
提出了一种不引入时间调制的全静态方法来实现带电中性粒子的人工磁场。我们的建议包括一维管受谐波捕获势与移动中心。我们表明，这种设置实现了一个人工磁场在混合实动量空间。我们讨论了如何在磁场中的粒子的特性，如手征边缘状态和量子化霍尔响应，可以观察到在这种设置。我们发现，在物理实空间中存在长程相互作用时，玻色子的平均场基态在混合实动量空间中可以具有量子化的涡旋，这样的涡旋态在物理实空间中表现出超固体结构.我们的方法可以应用于各种合成量子物质，包括超冷原子气体，耦合光子腔，耦合波导，激子极化激元晶格。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Chiral control of quantum states in non-Hermitian spin-orbit-coupled fermions
自旋-轨道耦合是自旋霍尔效应和拓扑绝缘体等量子现象的基本机制。它在孤立的厄米系统中得到了广泛的研究，但对耗散在自旋轨道耦合系统中所起的作用知之甚少。在这里，我们实现了耗散自旋轨道耦合带充满超冷费米子，并观察宇称时间对称性破缺的结果之间的竞争的自旋轨道耦合和耗散。可调耗散，引入状态选择原子损失，使我们能够调整的能隙，并关闭它在临界耗散值，所谓的例外点。在临界点附近，态演化表现出手征响应，这使得我们能够动态地调节自旋轨道耦合和耗散，揭示了当量子态围绕例外点时的拓扑鲁棒的手征自旋转移。这表明我们可以探索具有自旋轨道耦合的非厄米拓扑态。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Exact Dirac-Bogoliubov-de Gennes Dynamics for Inhomogeneous Quantum Liquids
本文研究了非均匀 1+1 维量子多体系统的动力学，证明其受非均匀 Dirac-Bogoliubov-de Gennes 方程支配，并通过 Magnus 展开解析求解，揭示了量子霍尔边缘等系统在量子猝灭后的晚期时间演化及 Andreev 反射的普遍性。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Preparation of the 1/2-Laughlin state with atoms in a rotating trap
分数量子霍尔系统是最令人兴奋的强关联系统之一。用超冷原子通过量子模拟在微观上模拟它们，将是更好地理解这种强相关物质状态的重要成就。一个很有前途的方法是将少量玻色子原子限制在一个准二维的旋转陷阱中，它模拟了磁场。对于旋转频率接近面内捕获频率，预测的基态是一个玻色子模拟的Laughlin状态。在这里，我们研究了通过改变旋转频率和控制囚禁势的椭圆率来绝热制备Laughlin态的问题。通过采用自适应的斜坡速度的旋转频率和椭圆率，和大的陷阱变形，我们提高了高保真劳克林状态的准备时间的一个因素，在以前的研究相比，十。通过对绝热方案的改进，可以用现有的实验技术制备劳克林态。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
