Non-Hermitian Bloch-Zener phase transition
布洛赫-齐纳振荡（BZO），即在外部直流力作用下两带晶格中布洛赫振荡和齐纳隧穿之间的相互作用，在波动物理的不同领域中普遍存在，包括光子学。虽然在厄米特系统中，这种振荡通常是非周期性的，并且只是偶然的周期性的，但在非厄米特（NH）晶格中，随着系统中的NH参数的变化，BZO可以显示从非周期性到周期性的过渡。值得注意的是，相变可以是平滑的或尖锐的，与普遍尖锐的其他类型的NH相变相反。提出了一种在合成晶格上进行离散时间光子量子行走的方法，用于实验观察BZO的光滑相变。
2022-11-15 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Atomic Bloch-Zener oscillations for sensitive force measurements in a cavity
光晶格中的冷原子在被加速时执行布洛赫-齐纳振荡。我们对光晶格为驱动法布里-珀罗谐振腔腔内场的情况进行了理论研究。当原子在谐振腔中振荡时，我们发现它们的反作用调制了穿过腔的光的相位和强度。我们解决耦合原子光方程自洽，并表明，值得注意的是，布洛赫周期是不受这种反作用。透射光提供了一种连续观察振荡的方法，允许用一小片原子云进行高精度测量。
2009-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bloch-Landau-Zener dynamics induced by a synthetic field in a photonic quantum walk
量子行走是在相干系统中模拟动力学的过程。他们的实验实现被证明是揭示Floquet拓扑绝缘体中新现象的关键。在这里，我们在合成规范场的存在下实现了光子量子行走，该规范场模拟了电场对带电粒子的作用。通过调节两个准能带之间的能隙，我们研究了有趣的系统动力学，其特征在于布洛赫振荡和朗道-齐纳跃迁之间的相互作用。当准能量值为0和$π$的两个能隙都非常小时，Floquet动力学遵循弹道扩散。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Topological Landau-Zener Bloch Oscillations in Photonic Floquet Lieb Lattices
Lieb晶格具有在基础物理学和实际应用中引起普遍兴趣的有趣性质。本文研究了光子Floquet Lieb晶格中的Landau-Zener Bloch拓扑振荡，在该晶格中构造了二聚螺旋波导，通过Floquet机制实现了自旋-轨道相互作用的合成，从而研究了从平凡能隙到非平凡能隙的拓扑转变对振荡的影响.在Lieb晶格的局域对称性的支持下，平坦带的紧定域态通过拓扑不变量和Chern数与其它带关联，并参与Bloch振荡过程中的Landau-Zener跃迁.重要的是，拓扑转变后的非平凡几何相位将被考虑用于波函数的相长干涉和相消干涉。连续介质的数值计算结果与理论紧束缚模型的计算结果吻合较好。我们的研究结果提供了一个持续的努力，以实现设计的量子材料与定制的性能。
2017-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Irregular Bloch Zener oscillations in two-dimensional flat-band Dirac materials
本文以alpha-T3晶格为例，揭示了二维Dirac材料中由微小能隙和Dirac点切换引起的不规则Bloch-Zener振荡现象，并利用绝热-脉冲模型计算了多能带量子干涉相位，提出通过选择形态图案可控制振荡的不规则程度。
2024-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Bloch-Landau-Zener oscillations in a quasi-periodic potential
该研究探究准周期光学晶格中弱线性力下的局域激发态动力学，揭示Bloch-Landau-Zener振荡的隧穿机制与选择定则，理论可预测相互作用影响，结果适用于含不可公度性的布洛赫振荡系统。
2024-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Effects of colored noise on Landau-Zener Transitions: Two and Three-Level Systems
本文研究了经典高斯噪声作用下二能级和三能级系统中的朗道-齐纳跃迁。两个互补的限制的噪声被快速和缓慢的特征朗道-齐纳隧道时间进行了讨论。给出了转移概率长时间渐近的密度矩阵（Bloch）方程的解析解。证明了通过{ \it Bloch方程平均化}并将其简化为一个主方程，可以得到快噪声诱导/辅助的跃迁几率.与快噪声的情况相比，慢经典噪声诱导/辅助的LZ跃迁几率可以通过对Bloch方程的{ \it解}在噪声实现上求平均来获得.其结果是，转移概率由激活阿克里乌斯定律描述。布洛赫方程在有限时刻的近似解用菲涅耳积分表示，用干涉图样表示。我们讨论了SU（2）和SO（3）群之间的局部同构的后果，以及自旋动力学的薛定谔和布洛赫描述之间的联系。在此基础上建立了噪声影响下S=1/2和S=1跃迁几率之间的关系。讨论了利用慢噪声作为隧道时间探测器的可能性。
2013-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Bloch Oscillations, Landau-Zener Transition, and Topological Phase Evolution in a Pendula Array
该研究将具有频率梯度和交替弱耦合的摆阵列映射到含电场 SSH 模型，通过波包动力学观测 Bloch 振荡、Landau-Zener 跃迁并测量拓扑 Zak 相位。
2023-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.class-ph
Bloch Oscillations and Landau-Zener Transitions in Flat-Band Lattices with Quadratic and Linear Band Touchings
本文结合相干输运模拟与散射矩阵分析，研究 Lieb 和 Kagome 平带晶格中的 Bloch 振荡及 Landau-Zener 跃迁，揭示线性与二次能带接触对带间耦合和频率响应的不同影响。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Theory of nonlinear Landau-Zener tunneling
最近提出了一个非线性Landau-Zener模型来描述玻色-爱因斯坦凝聚体在Bloch带之间的非绝热跃迁。数值分析表明，当非线性参量$C$大于等于两能级避免交叉的能隙$V$的临界值时，即使在绝热极限下也会发生隧穿.在本文中，我们提出的分析结果，给出了定量的解释，通过映射到一个经典的约瑟夫森哈密顿量的量子非线性模型的绝热性的崩溃。在临界区，我们发现非绝热跃迁几率是$C/V-1$和$α$（能级的交叉率）的函数。在亚临界区，跃迁几率仍然服从指数规律，但由于非线性效应，指数发生了变化。对于$C/V>>1$，我们发现一个近单位概率的过渡绝热水平之间的所有值的交叉率。
2001-05-29 quant-ph
Landau-Zener-Stückelberg Interferometry in $\mathcal{PT}$-symmetric Non-Hermitian models
本文系统地研究了Landau-Zener（LZ）跃迁和Landau-Zener-Stückelberg（LZS）干涉的非厄米概括。LZ跃迁概率，或带的人口，计算一个通用的非厄米模型和他们的渐近行为进行了分析。然后，我们专注于非厄米系统与一个真正的绝热参数和研究的LZS干涉形成了两个相同的避免水平交叉。四个不同的情况下，确定的干涉和跃迁概率的解析公式计算每种情况下。强调了非埃尔米特的情况下，其对应的埃尔米特之间的差异和相似之处。特别地，源自于两个能级交叉处的质量项的符号变化的几何相位仍然存在于非厄米系统中，表明其对非厄米性的鲁棒性。我们进一步应用我们的非厄米LZS理论来描述一维宇称-时间$(\mathcal{PT})$反对称非厄米Su-Schrieffer-Heeger模型中的Bloch振荡，并提出了一个利用光子波导阵列来模拟这种动力学的实验方案。朗道-齐纳跃迁以及LZS干涉测量法可以通过光束强度分布和由分布的质心测量的跃迁概率来可视化。
2019-11-28 quant-ph
Landau-Zener tunnelling in dissipative circuit QED
研究了温度和耗散对电路QED中Landau-Zener跃迁几率的影响。耗散是通过将传输线耦合到谐振子的浴来建模的。密度算子的简化描述在Bloch-Redfield理论中处理。相空间表示允许得到的主方程的有效的数值实现。它提供了可靠的结果，即使在相当低的温度下也有效。我们发现，自旋翻转概率作为温度和耗散强度的函数表现出非单调的行为。我们的数值结果补充零温度和消失耗散强度的解析解。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dirac quantum walks on triangular and honeycomb lattices
本文详细研究了三角格点和蜂窝格点上的离散时间Dirac量子行走。在连续极限下，这些量子阱符合狄拉克方程。他们在离散政权的差异进行了分析，通过色散关系，特别强调Zitterbewegung。本文还提出了一种将这些行走耦合到任意离散电磁场的扩展方法，并讨论了由此产生的布洛赫振荡。
2018-03-04 quant-ph
Quantum dynamics of hard-core bosons in tilted bichromatic optical lattices
研究了倾斜或驱动双色光晶格中强排斥玻色气体的动力学。利用玻色-费米映射和精确数值方法，计算了约化的单粒子密度矩阵，研究了密度分布、动量分布和凝聚分数的动力学性质。我们展示了动力学的振荡和呼吸模式，以及短时间动力学的凝聚态耗尽。对于长时间动力学，我们清楚地表明，在Bloch-Zener时间的整数倍系统的重建。我们还展示了如何实现明确的布洛赫振荡和朗道-齐纳隧道的多粒子系统。
2011-11-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological swing in Bloch oscillations
我们报道了在电场作用下量子行走中波包的新的振荡，它修饰了绝缘体通常的布洛赫-齐纳振荡。这些振荡的一个布洛赫周期内的转折点（或子振荡）的数量被发现是由准能谱的绕组。因此，这提供了一个新的物理表现的拓扑性质的周期性驱动系统，可以通过实验来探测。我们的模型，基于一个定向散射网络，是很容易实现的光子和冷原子设置。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Amplitude modulated Bloch oscillations of photon probability distribution in a cavity-atom system
研究了平均光子数为$\left\vert g/ω\right\vert \sim 0.07$的量子态在介质耦合区中Rabi哈密顿量的动力学行为，其中$g$为原子-场耦合常数，$ω$为场频率.我们将原来的哈密顿量映射到一个有效的哈密顿量，它描述了一个紧束缚链受到交错的线性势。结果表明，高斯型态的光子概率分布呈现振幅调制布洛赫振荡（BO），它是两个常规BO之间具有半BO周期延迟的叠加，本质上是另一种类型的布洛赫-齐纳振荡.两个BO之间的概率跃迁可以通过比率$g\sqrt{\bar{n}}% /ω$以及同相共振振荡原子频率$Ω\left( t\right) $来控制和抑制，从而导致多个零跃迁点。
2015-03-29 quant-ph
Crossing time in the Landau-Zener quantum dynamics in a super Ohmic environment
研究了在超欧姆环境（即纵向和横向环境）的影响下，量子两态系统通过避免的交叉驱动的动力学。交叉时间窗口，其中松弛影响的动态，是围绕避免交叉。我们确定的动力学和Landau-Zener概率采用数值精确的准绝热路径积分。在弱耦合，我们表明，数值要求不高的非平衡布洛赫方程提供了一个准确的描述。交叉时间不仅强烈地依赖于系统浴耦合强度，而且还取决于浴光谱截止频率，与欧姆浴中的情况相反。我们的研究结果使设计定量的协议，驱动量子系统的影响范围内的松弛。
2021-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sudden death of particle-pair Bloch oscillation and unidirectional propagation in a one-dimensional driven optical lattice
研究了线性外场驱动下扩展哈伯德模型中束缚对的动力学行为。结果表明，两个相互作用玻色子或单重费米子与非零的现场和最近邻的相互作用强度总是可以形成绑定对在没有一个外部场。有两个束缚对的带，其中一个可能具有不完整的波矢量，当它与散射带重叠时，称为不完美带。在外场作用下，理想带中束缚对的动力学行为表现出明显的布洛赫-齐纳振荡（BZO），而在非理想带中，这种振荡表现为突然死亡.在突然死亡后，这对货币变得不相关，BZO再也没有回来。这样的动力学行为是强大的，即使是弱耦合制度，因此可以用来表征的相图的束缚态。
2015-01-09 quant-ph
Bloch oscillations: atom optical interpretation, realizations, and applications
利用基于两共振态之间Landau-Zener跃迁的原子光学方法，分析了在恒定外力作用下，周期势场中粒子的周期运动.由此产生的复杂的人口转移情况可以用直观的图解方式加以解释。该模型也适用于真正的原子光学系统，并讨论其适用性。
1996-06-05 atom-ph physics.atom-ph quant-ph
Quantum walks and quantum simulations with Bloch oscillating spinor atoms
提出了一种在受驱动光晶格中实现超冷旋量原子Dirac方程的量子步行器和量子模拟器的方案。原子物质波的动力学的精确控制可以使用时间相关的外力来实现。如果力依赖于原子的自旋状态，动力学将纠缠的内部和外部的自由度，这为量子信息和量子模拟提供了独特的机会。在这里，我们介绍了一种方法来实现量子步行的基础上的状态依赖的自旋原子的运输和内部状态的相干驱动。在弱驱动的极限下，动力学等价于1+1维中的狄拉克粒子。因此，它成为可能，以模拟相对论效应，如Zitterbewegung和克莱因隧道。
2010-10-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Bloch Oscillations in Chains of Artificial Atoms Dressed with Photons
提出了在强耦合区同时受直流光场和量子光场驱动的一维二能级人工原子链模型。原子与光的相互作用导致电子和光子态的纠缠（原子的修饰）。直流场的驱动导致了缀饰原子链的布洛赫振荡。我们认为，敷料和BO的相互影响，并表明，该方案的振荡显着不同于预测的Jaynes-Cummings和Bloch-Zener模型。我们研究了布居数反转、隧穿电流、光子几率分布、平均光子数、光子数方差的演化，揭示了BO对光的量子统计特性的影响。例如，电子回复图和真空拉比振荡都受到布洛赫频率的强烈调制。其结果是，光的量子特性和电子-光子纠缠度变得可控通过绝热直流场转向。另一方面，低频隧穿电流依赖于量子光统计（特别是，对于相干初始状态，它相应地调制的闪烁-恢复图片）。该模型在人造原子的物理起源和原子与光相互作用的频率范围方面具有普适性。该模型适用于二维异质结构（太赫兹频率），半导体量子点（光学范围），和约瑟夫森结（微波）。数值模拟的数据取自最近发表的实验。所得结果为量子态工程和纳米光子学研究开辟了新的途径。
2018-01-28 quant-ph
Bloch-like energy oscillations
我们确定了一种新的类型的周期性演化，出现在驱动量子系统。假设瞬时（绝热）能量是等距的，我们展示了这样的系统可以映射到（随时间变化的）倾斜单带晶格模型。建立了这个映射，动力学可以理解的布洛赫振荡的瞬时能量基础。在我们的晶格模型中的站点本地化的状态是绝热的，和布洛赫振荡表现为这些状态之间的周期性再填充，或等价的系统的瞬时能量的周期性变化。我们的预测证实了考虑两种不同的模型：驱动谐振子和朗道-齐纳网格模型。这两个模型确实显示出令人信服的，甚至完美的，振荡。为了加强我们的能量布洛赫振荡和原始空间布洛赫振荡之间的联系，我们添加了一个随机无序，打破了光谱的平移不变性。这证实了振荡演变被打破，而是变成了弹道扩散。
2018-08-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Landau-Zener transitions in a qubit periodically driven in both longitudinal and transverse directions
我们从理论上研究了在两个经典场（射频场和微波场）作用下自旋量子比特的纵向和横向周期性运动的动力学行为，其中射频场和微波场具有相位差$ϕ$ .量子位同时局部地经受线性极化磁场，该线性极化磁场在纵向方向上的简并点处改变其符号，并且在横向方向上保持恒定。我们将RF和MW信号分别转换为磁场的纵向和横向分量。所提出的模型可用于优化量子器件中量子比特的控制。所应用的各种场与{ \it接近解耦}自旋量子位与其环境相关，最小化退相干效应并改善相干时间。这项研究是在薛定谔和布洛赫图片。我们认为弱和强纵向驱动的限制，通过比较非绝热跃迁的特征时间与纵向驱动的相干时间。人口的表达式进行了比较，数值和显着的协议，观察到这两种解决方案几乎是不可辨别的。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
The temporal picture for Bloch electron dynamics in homogeneous electric fields
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Institute of Semiconductor Physics, NASU（乌克兰国家科学院半导体物理研究所）
研究了在均匀电场中布洛赫电子的动力学，揭示了电子从真实质量到有效质量的转变过程，以及其在超强电场下的行为特性。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bloch Oscillation Phases investigated by Multi-path Stuckelberg Atom Interferometry
本文构建多路径 Stuckelberg 原子干涉仪，测量最高 100 个光子反冲动量转移下 Bloch 振荡的相位演化，并结合单粒子 Schrodinger 模拟验证其相干性与精密测量应用条件。
2023-08-08 physics.atom-ph quant-ph
Distinguishability times and asymmetry monotone-based quantum speed limits in the Bloch ball
对于幺正和开放量子比特动力学，我们比较了初始量子比特状态演化到最终量子比特状态所需的最小时间的基于非对称单调的界限，其中最终量子比特状态可以以固定的最小错误概率（即，最小误差可消除时间）。对于由时间无关哈密顿量产生的幺正动力学，我们得到了一个关于两个非对称单调的充要条件，该条件保证了二能级量子系统的任意态或$N$二能级量子系统的可分态以固定的最小错误概率$δ\in [0,1/2]$幺正地演化到另一个态.该条件用于基于量子位状态的可重排序时间对量子位状态的集合进行排序，并且导出用于驱动两级系统的最佳释放时间，诸如发生的那些，例如，Landau-Zener问题对于非幺正动力学的情况下，我们比较了三个下界的可压缩时间，包括一种新的类型的下界，这是制定的不对称性的均匀时间旋转的初始系统加环境状态相对于生成器$H_{SE}$的Stinespring等距对应的动态，具体来说，在$\Vert [H_{SE},ρ_{\text{av}}(τ)]\Vert_{1}$，其中$ρ_{\text{av}}(τ):={1\over τ}\int_{0}^τdt\, e^{-iH_{SE}t}ρ\otimes \vert 0\rangle_{E}\langle 0\vert_{E} e^{iH_{SE}t}$。
2018-09-23 quant-ph
Bloch oscillations in the spin-1/2 XXZ chain
在理想的周期电势下，由恒定电场引起的电流密度可能表现出非平凡的振荡，即所谓的布洛赫振荡，其振幅在大的系统尺寸限制下保持非零。这种振荡已经在几乎没有相互作用的粒子中得到了很好的研究，并在实验中观察到。在这项工作中，我们重新布洛赫振荡在强相互作用系统。通过分析自旋为1/2的XXZ链，它可以映射到一个模型的无自旋电子，我们表明，在特定值的各向异性参数$Δ=-\cos(π/p)$（$p=3,4,5,\cdots$）在铁磁无隙制度的电流密度的行为定性相同的情况下（$Δ=0$），即使在弱电场限制。当$Δ$偏离这些值时，弱电场下的振荡幅度被系统尺寸的因子抑制。我们估计的强度所需的电场观察到这样的行为使用朗道-齐纳公式。
2021-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Non-adiabatic transitions in a non-symmetric optical lattice
研究了非对称光晶格在外力作用下的Landau-Zener带间跃迁。我们表明，增益和损失的光束，以及在过渡中所涉及的频带的相对占用概率可以准确地管理后，调整的晶格的非厄米分量的振幅。在双模近似下得到的非对称系统的跃迁和非跃迁几率的精确表达式。这些方程成功地解释了光晶格中跃迁的主要特征。我们还解释了非传统的布洛赫振荡在临界研究物理。103，123601（2009）中描述的一系列Landau-Zener跃迁。
2011-06-01 cond-mat.other math-ph math.MP
Asymmetries in the tunneling probability of Bose-Einstein condensate in an accelerating optical lattice
考虑到精细布洛赫能带结构，我们导出了一个描述加速光晶格中凝聚隧穿的两带有限维模型。该模型揭示了一个非常强的依赖性的最终带人口的初始人口和阶段。最重要的是，除了已知的非对称依赖的非线性，也有一个显着的不对称的敏感性隧穿概率的非线性引起的初始人口的布洛赫带隧穿发生。这一事实可以解释实验观察到的非线性的上到下隧穿概率的意外独立性。最后，我们比较了两带模型的预测与著名的非线性朗道-齐纳模型，发现分歧时，两个波段最初填充。这种不一致可以是定性的，即使对于可忽略的非线性也会表现出来。然而，这两个模型同意非常好，如果只有一个波段最初填充。
2006-03-18 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Stückelberg interferometry using spin-orbit-coupled cold atoms in an optical lattice
研究了光晶格中自旋-轨道耦合冷原子的时间演化，其能谱具有两个避免交叉的双带。施加一个力，使原子经历两个连续的朗道-齐纳隧穿，同时横向避免交叉。Stückelberg干涉产生于两个隧穿之间绝热演化过程中积累的相位。这个阶段是规范场相关的，因此提供了新的机会来测量合成的规范场，这是通过计算自旋跃迁概率后，双通道过程进行验证。计算了系统的自旋几率随时间的变化和时间平均的自旋几率，发现了共振态，并证明了手征布洛赫振荡和富自旋-动量锁定行为。
2020-09-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum simulation of exotic PT-invariant topological nodal loop bands with ultracold atoms in an optical lattice
由于PT对称性在物理学中具有重要的意义，PT是空间反演P和时间反演T的组合运算，因此对奇异的PT不变量拓扑金属进行完全分类和物理实现是非常重要和有趣的。在这里，我们，第一次，建立一个严格的分类拓扑金属的PT对称性保护使用KO理论。作为一个物理实例，构造了三维布里渊区中的PT不变节环模型，通过其PT对称保护的非平凡Z2拓扑荷揭示了其拓扑稳定性.在此基础上，我们提出了一个实现和探测光晶格中PT不变拓扑NL态的实验方案，该方案是将具有两个超精细自旋态的原子加载到一个自旋相关的3D光学晶格中，并利用两对Raman激光产生具有位置相关相位的面外自旋翻转跳跃.这样一个现实的冷原子设置可以产生拓扑NL状态，具有可调的环形带接触线的双重简并的体光谱和非平凡的表面状态。即使在P和T对称性都不存在的情况下，这些状态实际上也受到组合PT对称性的保护，并且其特征在于Z2型不变量（量子化的Berry相位）。值得注意的是，我们用数值模拟证明了：（i）特征NL可以通过测量布洛赫-齐纳振荡中的原子转移分数来检测;（ii）拓扑不变量可以基于飞行时间成像来测量;以及（iii）表面状态可以通过布拉格光谱来探测。本文提出的在冷原子系统中实现拓扑NL态的方案为探索奇异PT不变拓扑物理提供了一个独特的实验平台。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
