Observable Dirac-type singularities in Berry's phase and the monopole
通过对一个模型绝热演化的计算机模拟，证明了2nπBerry相的物理真实性和可观测性，而不是通常认为的模2π拓扑相.使用贝瑞相位与狄拉克相位的类比，可以得出结论：围绕强度为n/2的磁磁共振的干涉仪回路产生可观察到的2nπ相移，其中n是整数。提出了一种观察这种效应的实验方法。
2001-11-23 quant-ph
Induced Magnetic Monopole from Trapped $Λ$-Type Atom
研究了两个Rabi跃迁分别与两个具有相同失谐量的经典光场耦合的电磁诱导透明（EIT）态中囚禁原子的空间运动.当内部自由度与质心的空间运动在Born-Oppenheimer近似下解耦时，证明了一定形状的光可以为原子提供一个有效的磁共振场，即与Berry相位有关的感生规范场.这种人工磁致伸缩结构在表征能谱中表现出来。
2004-04-20 quant-ph
Spintronics meets nonadiabatic molecular dynamics: Geometric spin torque and damping on noncollinear classical magnetism due to electronic open quantum system
我们分析了一个量子-经典混合系统的稳定进动缓慢的经典局域磁矩，形成一个头对头畴壁，嵌入到一个开放量子系统的快速非平衡电子。电子驻留在连接到宏观储存器的金属线内。该模型抓住了自旋电子学中动力学非共线、非共面磁织构的本质，同时使获得电子系统精确的含时非平衡密度矩阵成为可能，并将其分解为四个分量。费米面贡献产生耗散（或自旋电子学术语中的阻尼）自旋力矩的时刻，和两个费米海的贡献之一产生的几何力矩占主导地位的绝热制度。当耦合到水库减少，几何扭矩是唯一的非零贡献。在局域情况下，它既有非耗散（或自旋电子学术语中的类场）分量，又有类阻尼分量，但后者之和为零，它们在非绝热分子动力学中充当几何磁力和电子摩擦的对应物。这种与电流无关的几何力矩在广泛使用的基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的磁化动力学的微磁学或原子自旋动力学模型中是不存在的，其中先前对费米表面型力矩的分析严重低估了其大小。
2020-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic Skyrmions are Quasi-Magnetic Monopoles in Two-Dimensional Magnetic Materials
利用密度算符$ρ$的$su(N)$ Cartan子代数局部基参数化，证明了一般$N$能级量子系统的Wu-Yang势完全可用$SU(N)$规范变换表示.以$SU(2)$ Cartan子代数局部基作为局部归一化磁化矢量，发现磁skyrmion和吴杨磁skyrmion具有相同的代数结构.此外，将磁化强度的绝热幺正演化作为局域规范变换，证明了磁skyrmion的Wu-Yang势与Berry联系成正比，即磁skyrmion是准磁skyrmion.在一般$SU(N)$情形下，详细讨论了Wu-Yang势与Berry联系的精确关系，即纯态或混合态的Berry联系是$(N-1)$ Wu-Yang势的加权平均.
2019-12-11 quant-ph
Complex magnetic monopoles, geometric phases and quantum evolution in vicinity of diabolic and exceptional points
我们考虑了魔鬼点和例外点附近的几何相位和量子隧穿。我们证明了与简并点相关的几何相位由复磁链的磁通量定义。在弱耦合极限下，对几何相位实部的主要贡献由狄拉克项加四极项的通量给出，虚部的展开则从类偶极场开始。对于一般非厄米哈密顿量控制的二能级系统，我们导出了一个计算非绝热复几何相位的公式。应用我们的结果研究了周期电磁场驱动的二能级耗散系统，表明在异常点附近，复几何相位表现为阶梯状函数。通过研究异常点附近和异常点处的隧穿过程，我们发现了两种不同的区域：相干和非相干。相干区的特征是拉比振荡，在此参数区域出现单值双曲型振荡。反过来，与非相干制度的双叶双曲双曲相关联。例外点是发生拓扑转变的临界点，这两个区域都产生对时间的二次依赖性。我们发现，耗散带来了存在的脉冲在复杂的几何相位和脉冲消失时，耗散消失。这种强烈的环境耦合效应是传统绝热处理Berry相所不能比拟的。
2008-06-23 math-ph math.MP quant-ph
Cotunneling effects in the geometric statistics of a nonequilibrium spintronic junction
本文研究非平衡自旋电子结在绝热调制下的几何自旋通量，揭示共隧穿与序列隧穿的竞争条件，并利用几何热力学不确定关系估计最小熵产生。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Abelian gauge potentials for ultra-cold atoms with degenerate dark states
研究表明，如果存在原子与激光相互作用的简并绝热本征态，超冷多能级原子在空间变化的激光场中的绝热运动可以产生有效的非阿贝尔规范场.一对这样的简并暗态出现，例如，如果激光场耦合的三个内部状态的原子的第四个共同的两个光子共振条件下。对于这个所谓的三脚架计划，我们得到真正的非阿贝尔规范位的一般条件，并讨论特殊的例子。特别是，我们表明，使用正交的激光束的轨道角动量的有效磁场可以产生的，有一个磁分量。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exploring Parity Magnetic Effects through Experimental Simulation with Superconducting Qubits
本研究利用超导量子电路实现含张量单极子的4D半金属能带，模拟拓扑宇称磁效应并测得分数第二陈数，为高维拓扑态研究提供实验基础。
2023-08-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin Field Effect Transistors with Ultracold Atoms
我们提出了一种构造自旋电子器件的冷原子类似物的方法，该自旋电子器件被称为Datta-Das晶体管（DDT），尽管它在自旋电子学中具有开创性的概念作用，但从未成功实现过电子。我们提出了两个替代方案的原子DDT，这两个都是基于三脚架受激拉曼绝热通道的实验装置。这两种设置都涉及原子束入射到一系列激光场上，这些激光场模仿电子的相对论自旋轨道耦合，这是DDT的操作机制。
2009-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
Dirac monopole magnets in non-Hermitian systems
本文理论上证明非厄米微扰可将点状狄拉克单极子转化为扩展分布，揭示了微小能量差与复几何相移间的定量关系，并提出利用耗散两分量Bose-Einstein凝聚体孤子动力学直接测量该拓扑特征的方案。
2025-09-17 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Topological spin transport of photons: "magnetic monopole" gauge field in Maxwell equations and polarization splitting of rays in periodically inhomogeneous media
研究了电磁波（光子）在平稳光滑非均匀各向同性介质中的拓扑自旋输运。通过对角化麦克斯韦方程组中的光子动能，导出了动量空间中的非阿贝尔纯规范势，它在横波的绝热近似下表现为对应于磁引力型场的两个阿贝尔U（1）势。这些场作用于圆偏振波，导致光子的拓扑自旋输运。我们推导出一般的半经典（几何光学）射线方程，考虑到洛伦兹型力的磁类规范场。详细分析了三维介质中二维周期性不均匀性的射线问题。它示出，最初位于不均匀性平面中的射线经历拓扑偏转或分裂，将它们从该平面中移出。研究了光线偏转与介质参数和传播方向的关系。
2005-07-11 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Anomalous Trajectory Drift and Geometric Phases of Cyclic Spinor Solitons Induced by Virtual Magnetic Monopoles
研究具有自旋轨道耦合的两分量Bose-Einstein凝聚体在弱分段旋转外场下的循环孤子运动，发现其轨迹异常漂移源于动量空间虚磁单极子诱导的Lorentz力，且几何相位包含Berry相位与Aharonov-Anandan相位。
2025-09-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Berry's phases and topological properties in the Born-Oppenheimer approximation
能级交叉问题是整齐地制定了第二个量化的配方，它表现出隐藏的本地规范对称性。几何相位的分析被简化为一个简单的对角化的哈密顿量。如果对角化水平交叉的无穷小邻域中的几何项，则对于任意大但有限的时间间隔$T$，几何相位变得平凡（因此没有奇异性）。例如，隆格-希金斯相变规则的拓扑证明在实际的玻恩-奥本海默近似中失败了，在玻恩-奥本海默近似中，$T$被等同于较慢系统的周期。Aharonov-Bohm相位和几何相位之间的关键区别进行了解释。我们还注意到绝热和非绝热几何相所涉及的规范对称性是完全不同的。
2005-10-07 quant-ph
Dynamical extension of Hellmann-Feynman theorem and application to nonadiabatic quantum processes in Topological and Correlated Matter
赫尔曼-费曼定理的一个扩展，采用动态参数随时间变化，根据量子动力学严格推导，避免任何线性响应或其他近似。由此产生的定理的动态观测，有效的外部领域的所有订单，被发现包含广义Berry曲率类型的量，通过明确的和非平凡的时间依赖性纳入动态;这些Berry量类似于所谓的反常项（在固体中的半经典运动方程中），但都是磁性和电性类型，前者与量子霍尔效应类型的行为相关联，而后者与极化类型的行为相关联。应用新定理，在没有绝热近似或半经典近似的情况下，导出了固体中无自旋和自旋电子的量子运动方程。的电荷电流公式的多体和相互作用的spinfull系统也推导出，并发现包括一个纵向和横向的部分;现象学解释相对于极化和磁化电流分别出现在一个自然的方式。此外，还给出了一个相互作用自旋电子系统的拓扑磁电效应公式。通过仔细定义参数空间中的单值性，在一个非标准的方式和更高的严谨性比通常的，我们能够清楚地讨论可能的障碍，这个单值性的问题，相关的创建贝里单极参数空间和量子化的通量贝里曲率（但与非平凡的动力学包括在其定义）。
2020-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective magnetic fields induced by EIT in ultra-cold atomic gases
本文研究了两束共振激光（称为控制光束和探测光束）对具有三个能级的超冷原子质心运动的影响。处于电磁诱导透明（EIT）构型的激光束驱动原子到它们的暗态。在绝热近似下，得到了暗态原子的有效运动方程。该方程包含一个矢量势型相互作用以及一个有效的捕获势。我们集中在控制和探测光束是共同传播的情况下，并有轨道角动量（OAM）。然后，有效磁场沿着控制束和探测束的传播方向定向。通过选择合适的激光束，可以对它的空间轮廓进行整形。我们分析了几种情况下，有效的磁场表现出径向依赖性。特别地，我们研究了贝塞尔光束诱导的有效磁场，并演示了如何产生一个恒定的有效磁场的环形几何形状的原子陷阱。我们还讨论了一种可能性，以创建一个有效的磁场的磁介质。
2005-11-09 cond-mat.soft quant-ph
Quantum Phonon Dynamics Induced Spontaneous Spin-Orbit Coupling
本文提出通过对称性破缺自发产生自旋轨道耦合，利用无符号问题量子蒙特卡洛研究半填充正方晶格上的自旋依赖电子-声子模型，揭示了由声子频率和耦合常数调控的相图及电荷密度波与超导序的竞争。
2024-10-22 cond-mat.str-el quant-ph
Unconventional Relaxation Dynamics in Co_8Zn_7Mn_5 and Co_8Zn_8Mn_4: Evidence of Inertial Effects
本研究发现Co_8Zn_7Mn_5和Co_8Zn_8Mn_4的磁化弛豫动力学无法用传统模型描述，需引入惯性分量，揭示了非常规弛豫行为及其在磁动力学中的广泛意义。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
