Topological transitions and Anderson localization of light in disordered atomic arrays
我们探讨了电磁场耦合的原子蜂窝晶格中无序和拓扑现象的相互作用。一方面,无序可以触发不同拓扑相之间的转变,并将晶格驱动到拓扑安德森绝缘体状态。另一方面,光子能带结构的非平凡拓扑抑制了无序引入理想晶格的带隙内部的模式的安德森局域化。此外,我们发现,无序既可以打开一个拓扑赝隙,否则拓扑平凡系统的频谱,并在其内部引入空间局域模式。
2022-04-07 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
Propagation of Many-body Localization in an Anderson Insulator
多体局域化(MBL)是避免热化的物质动力学阶段的一个例子。虽然MBL相位对弱局部扰动是鲁棒的,但耦合到代表“热浴”的热化量子系统的MBL系统的命运是一个开放的问题,正在积极地从理论和实验上进行研究。在这项工作中,我们考虑的稳定性的安德森绝缘体与一个单一的移动杂质-一个小的量子浴的粒子相互作用的有限密度。我们给微扰的参数,支持本地化的稳定性在强相互作用制度。大规模张量网络模拟动力学证实了本地化相的存在,并给出定量预测的热力学极限。我们开发了一个唯象的动力学描述的强相互作用制度,并证明了杂质有效地把安德森绝缘体到MBL阶段,引起非平凡的纠缠动力学以及捕获我们的唯象。
2021-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Experimental Observation of Two-Dimensional Anderson Localization with the Atomic Kicked Rotor
在时间反演不变的无序量子系统中,2维可能是安德森局域化的下临界维数。使用原子准周期踢转子-相当于一个二维的类安德森模型-我们实验研究安德森局域化在2维,我们观察到本地化的波函数动力学。我们还表明,本地化长度指数依赖于无序强度和各向异性,并在定量上与自洽理论的预测的二维安德森局域化。
2016-07-13 cond-mat.dis-nn quant-ph
Slow dynamics of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
本研究探究强无序与强相互作用区域内,浸没于安德森局域粒子浴的可移动杂质的动力学,发现短时间多体局域化为瞬态效应,长时间杂质亚扩散并诱导绝缘体退局域化,准周期势下也存在类似慢动力学区域。
2023-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Anderson localization on the Falicov-Kimball model with Coulomb disorder
在Anderson-Falicov-Kimball模型中分析了库仑无序的作用。关联和无序电子系统的相图内的动力学平均场论应用于Bethe晶格,其中金属-绝缘体的转变导致的结构和库仑无序和相关性可以确定的计算。金属,莫特绝缘体,和安德森绝缘体相,以及它们之间的交叉在这个角度进行了研究。我们表明,库仑无序有一个相关的作用,在相变行为的系统是朝着绝缘体制度。
2014-02-13 cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Topological Anderson Insulators
非埃尔米特系统可以表现出独特的拓扑和局部化性质。本文通过研究具有非互易跳跃的非厄米特无序Su-Schrieffer-Heeger模型,阐明了非厄米特效应对无序拓扑系统的影响。我们发现,非厄米性可以通过增加能隙来增强拓扑相对抗无序。此外,我们发现了一个拓扑相,它只出现在两个温和的非厄米性和障碍,其特征在于局部绝缘体状态与无序平均绕组数和零能量边缘模式。这种由非厄米性和无序相结合所引起的拓扑相被称为非厄米拓扑安德森绝缘体。我们还发现系统具有非单调的局域化行为,拓扑转变伴随着Anderson转变。这些性质在其他非厄米模型中是普遍的。
2020-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anderson localization and Mott insulator phase in the time domain
空间周期势中的粒子是固体物理中研究晶体现象的标准模型。周期性驱动系统的时间周期性与固态晶体的空间周期性非常相似。有一个有趣的问题,如果固态现象可以观察到的时间域。本文证明了局域在周期驱动系统共振经典轨道上的波包是实现时域安德森局域化或莫特绝缘体相的理想元件。波包的均匀叠加形成周期性驱动粒子的定态。然而,一个额外的扰动,波动的时间导致在时间的无序和安德森局域化效应出现。转到多粒子系统,我们观察到,取决于粒子相互作用的强度,定态可以是玻色-爱因斯坦凝聚体,也可以是单个福克态,其中一定数量的粒子占据了周期性演化的波包。我们的研究表明,在时域中可以观察到非平凡的类晶体现象。
2015-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Anderson insulators in two-dimensional non-Hermitian disordered systems
拓扑、无序和非厄米性之间的相互作用可以导致一些奇异的拓扑和局域化现象。在这里,我们调查这种相互作用的二维非厄米无序陈绝缘体模型与两种典型的非厄米,非互易跳跃和现场的增益和损耗的影响。通过数值计算实空间中的两个拓扑不变量,即无序平均开体Chern数和广义Bott指数,得到了系统的拓扑相图.我们揭示了非可逆跳跃(增益和损耗效应)可以扩大(缩小)拓扑区域,并且在两种非厄米性下都可以存在由无序引起的拓扑安德森绝缘体。此外,我们利用参与比的倒数和单粒子密度分布的展开,研究了系统在拓扑非平凡和平凡区域的局域化性质。
2020-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Observation of the topological Anderson insulator in disordered atomic wires
拓扑和无序有着深刻的联系,并对量子输运产生了丰富的综合影响。为了探索这些联系,我们基于激光驱动超冷原子的离散动量态耦合,通过光谱哈密顿工程合成了具有可控无序的一维手征对称线.我们通过测量从猝灭动力学中提取的堆密度的平均手性位移来表征系统的拓扑结构。我们发现的拓扑安德森绝缘体相,其中的能带结构,否则平凡的线驱动拓扑的存在下,添加的障碍的证据。此外,我们还观察到拓扑线对弱无序的鲁棒性,并测量了在强无序存在下向平凡相的转变。在这个量子模拟平台中的原子相互作用将使未来实现强相互作用的拓扑流体。
2018-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Fibonacci-Modulation-Induced Multiple Topological Anderson Insulators
本文研究斐波那契调制下一维自旋轨道耦合链中多重拓扑安德森绝缘体的产生机制,发现SOC幅度减小会使TAI相增多,且波函数呈现多重分形特征,并可通过玻色-爱因斯坦凝聚体的淬火动力学进行实验验证。
2025-08-18 cond-mat.dis-nn quant-ph
Photonic topological Anderson insulator in a two-dimensional atomic lattice
该研究提出二维静止原子蜂窝晶格中原子位置无序可诱导光子拓扑 Anderson 绝缘体,并通过拓扑不变量与边缘态等特征说明其与拓扑绝缘体属于同一拓扑相。
2023-04-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Experimental observation of the Anderson transition with atomic matter waves
我们在实验上实现了一个原子-光学量子混沌系统--准周期被踢转子,它等价于一个三维无序系统,使我们能够演示Anderson金属-绝缘体相变。原子波函数动力学的灵敏测量和有限尺寸标度技术的使用使得有可能提取临界参数和临界指数的过渡,这是在良好的协议与数值模拟的3D安德森模型中获得的值。
2008-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Mott-Anderson Metal-Insulator Transitions from Entanglement
金属可以通过不同的机制被驱动到绝缘相。一种可能的方法是通过库仑相互作用,然后定义莫特金属-绝缘体转变(MIT)。另一种可能性是由无序驱动的MIT,即所谓的安德森MIT。本文利用密度泛函理论研究了无序Hubbard链$-$中相互作用粒子的基态纠缠,从而构成了Mott-Anderson物理$-$.纠缠的局域化签名被发现是在一定的临界密度的本地最小值。单独地,Mott(Anderson)MIT具有单个临界密度,其最小纠缠随着相互作用(无序)增强而减小。而在莫特麻省理工学院纠缠饱和在有限的值,部分本地化的特点,在安德森麻省理工学院的系统达到完全本地化,零纠缠,足够强的混乱。在结合Mott-Anderson MIT中,我们发现了三个临界密度,这三个临界密度指的是纠缠的局部极小值。其中之一与Anderson MIT相同,但现在相互作用的存在需要更强的无序势来诱导局域化。第二临界密度与Mott MIT有关,但由于无序,它被与杂质浓度成比例的因子取代。纠缠的第三个局部最小值是唯一的无序和相互作用的伴随存在,被发现与有效密度现象有关,因此被称为莫特样MIT。由于纠缠与磁化率$-$有着内在的联系,而磁化率是冷原子实验中可以迅速得到的一个量$-$,我们详细的数值描述可能对MIT Mott-Anderson的实验研究有用。
2021-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Topological Anderson insulators with different bulk states in quasiperiodic chains
本文研究了具有准周期跳跃调制的一维厄米和非厄米Su-Schrieffer-Heeger链的拓扑和局部化。在厄米情况下,通过数值和解析计算各种拓扑和局域化特征得到相图。我们表明存在的拓扑扩展,中间,和本地化的阶段,由于独立的拓扑和本地化相变的准周期性的障碍驱动的共存。与一维随机无序系统中的无隙和局域化TAI相不同,我们发现了三种类型的准无序诱导的带隙拓扑安德森绝缘体(TAI),在这个手性链中具有扩展,中间(具有迁移率边缘)和局域体态。此外,我们还分别从非共轭复跳变相位和非对称跳变强度两个方面研究了非厄米效应对TAI的影响。我们证明了三种类型的TAI在非Hermitian扰动下保持一些独特的局部化和拓扑性质,如非Hermitian实复形和局部化跃迁及其拓扑性质。我们的工作表明,在厄米特和非厄米特准周期系统的无序诱导TAI不依赖于安德森跃迁,并有各种本地化属性。
2022-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Phase diagram of the Anderson transition with atomic matter waves
我们实现了实验冷原子系统相当于三维安德森模型的无序固体的各向异性可以通过调整一个实验参数进行控制。这使我们能够通过实验研究安德森金属-绝缘体转变的无序与各向异性相图。数值和实验数据相互比较非常好,并且基于自洽局域化理论的理论分析正确地描述了所观察到的行为,说明了冷原子实验在复杂量子系统中研究输运现象的灵活性。
2013-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Apparatus to probe the influence on the Casimir effect of the Mott-Anderson metal-insulator transition in doped semiconductors
本文描述了一个等电子微分装置,用来观察杂质半导体中Mott-Anderson金属-绝缘体转变对Casimir力的影响。不同的色散力理论导致对这种效应的不同预测。基于卡西米尔力的绝对测量,通过标准装置对这个问题进行调查是非常困难的,因为在可以精确测量卡西米尔力的亚微米分离区域中效果很小。这里所描述的差分装置通过设计对模糊Casimir实验的解释的几个误差源免疫,如静电贴片、板分离的不准确确定、表面粗糙度和光学数据中的误差。在所提出的装置的帮助下,应该有可能最终确定半导体测试体的卡西米尔效应的替代理论中哪一个是正确的。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Localization of a mobile impurity interacting with an Anderson insulator
热化和定域多体量子系统呈现出物质的两种不同的动力学相。最近,耦合到热化系统的局域系统的命运被视为量子浴受到了重要的理论和实验的关注。在这项工作中,我们研究了一个移动的杂质,代表一个小的量子浴,局部与安德森绝缘体与有限密度的局部粒子相互作用。利用静态Hartree近似得到有效的无序强度,我们制定了本地化的微扰稳定性的解析判据。接下来,我们使用近似动力学Hartree方法和准精确时间演化块抽取(TEBD)算法来研究系统的动力学。我们发现,动力学Hartree方法,完全忽略了杂质和局域粒子之间的纠缠预测系统的离域。与此相反,完整的数值模拟与TEBD的酉动力学表明,稳定的本地化数值可访问的时间尺度。最后,利用密度矩阵重整化群算法到激发态的推广(DMRG-X),我们近似了系统的高激发本征态。我们发现杂质仍然局限在本征态中,并且在杂质位置周围的有限区域内纠缠增强,证实了动力学预测。动力学和DMRG-X结果为本地化的稳定性提供了令人信服的证据。
2021-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech