Isolated Structures in Two-Dimensional Optical Superlattice
在相称的光晶格上叠加各种结构的超晶格，可以产生奇异的晶格拓扑结构，进而发现新的物理学。在这项研究中，通过重叠晶格的最大值，创建一个新的孤立结构，而最小值的干扰可以产生各种“子晶格”图案。三种不同类型的原始晶格被用来证明孤立的正方形，三角形，和六边形的“子晶格”结构在二维光学超晶格，其图案可以动态地操纵通过调谐偏振，频率和强度的激光束。此外，我们还提出了通过改变相对相位来调节亚晶格中隧穿振幅的方法。“我们的配置提供了独特的机会，研究粒子纠缠在交叉井形成的“晶格”，并实现特殊的量子逻辑门在异国情调的晶格几何形状。
2016-10-25 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Topologically nontrivial states in one-dimensional nonlinear bichromatic superlattices
研究了一维非线性双色超晶格的拓扑性质，揭示了非线性对拓扑态的影响。我们发现存在非平凡的边缘孤子，它分布在晶格的边界上，其化学势位于线性间隙区，并且对超晶格势的相位参数敏感。我们进一步证明了非线性Bloch带的拓扑性质可以用定义在扩展的二维参数空间中的拓扑Chern数来刻画。此外，我们还讨论了非线性超晶格中非线性Bloch波与间隙孤子之间的组成关系。研究了边缘孤子的稳定性。
2016-03-21 cond-mat.quant-gas
Quasiadiabatic dynamics of ultracold bosonic atoms in a one-dimensional optical superlattice
研究了一维超冷玻色子原子系统在光学超晶格中的准绝热动力学。聚焦于超晶格势随时间的缓慢线性变化，系统从传统的莫特绝缘体相驱动到超晶格诱导的莫特绝缘体，在无间隙临界超流区域之间交叉。由于无间隙区域的存在，取决于淬火速度的缺陷的数量出现。我们的研究结果表明，幂律依赖类似的Kibble-Zurek机制的淬火速率的中间值。对于我们所考虑的淬火动力学的时间范围，缺陷的尺度依赖于超流区域的宽度。
2015-10-01 cond-mat.quant-gas
Topological Bose-Mott Insulators in a One-Dimensional Optical Superlattice
研究了一维光学超晶格中具有排斥作用的玻色-哈伯德模型的拓扑性质。我们发现分数填充下的单组分（双组分）Bose-哈伯德模型的莫特绝缘体态是具有非零电荷（或自旋）Chern数和非平凡边缘态的拓扑绝缘体.在超冷原子实验中，我们证明了通过测量玻色子原子在简谐势阱中的密度分布可以检测拓扑陈数。
2013-02-12 cond-mat.quant-gas
Simulating bosonic Chern insulators in one-dimensional optical superlattices
研究了一维光学超晶格中超冷玻色子原子实现的具有周期调制跳跃和在位势参数的扩展Bose-哈伯德模型的拓扑性质.我们表明，在半填充和深莫特绝缘制度的相互作用玻色子链可以模拟玻色子陈绝缘体的拓扑相图类似的Haldom模型的非相互作用费米子。通过计算多体Chern数、准粒子能谱、相互作用玻色子的拓扑抽运以及从正常（平凡）到拓扑莫特绝缘体的拓扑相变，我们进一步研究了基态的拓扑性质.我们还提出了全球相图的多体基态，其中包含一个超流相和两个莫特绝缘相平凡（零陈数）和非平凡的拓扑结构（非零陈数），分别。
2020-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-Dimensional Thouless Pumping of Ultracold Fermions in Obliquely Introduced Optical Superlattice
我们提出了一个二维（2D）版本的无源泵浦，可以通过使用超冷原子在光晶格中实现。具体地说，我们考虑了一个二维正方形晶格紧束缚模型，其中斜引入了一个超晶格。它表明，量子化的粒子输运发生在这个系统中，并表示为一个丢番图方程的解决方案。这种拓扑性质可以通过将哈密顿映射到具有均匀磁场的三维（3D）立方晶格模型来理解。我们还提出了一个倾斜引入超晶格的连续介质模型，并通过计算Berry曲率得到了泵浦量。对于这个模型，同样的丢番图方程可以从平面波近似导出。此外，我们通过求解含时薛定谔方程研究了谐波陷阱的作用。在冷原子实验中经常使用的谐波势阱下，我们通过数值模拟表明，当超晶格势的相位以中等速度驱动时，会发生近量子化的泵浦。此外，我们发现，两个区域出现，霍夫斯塔德区和整流区，取决于调制幅度的超晶格势。在具有较大调制幅度的整流区中，我们发现泵浦方向被严格限制在$x$轴或$y$轴方向。这两个区域中的这种差异导致交叉行为，表征谐波陷波器的效果。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-dimensional non-Hermitian topological phases induced by asymmetric hopping in a one-dimensional superlattice
非厄米特系统可以拥有不同于传统厄米特系统的新拓扑不变量和体边对应的拓扑状态。在这里，我们表明，两个独特的类的非厄米二维拓扑相位，2 $\mathbb{Z}$非厄米陈绝缘体和$\mathbb{Z}_{2}$拓扑半金属，可以实现通过调整交错的非对称跳跃强度在一维超晶格。这些非厄米拓扑相位支持真正的边缘模式，由于强大的$\mathcal{PT}$ -类光谱，并可以共存于一定的参数制度。所提出的相位可以在光子或原子系统中实验实现，并可能为探索具有一维超晶格的新型非厄米拓扑相位开辟一条途径。
2020-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Fractional topological states of dipolar fermions in one-dimensional optical superlattices
研究了一维双色光晶格中囚禁的偶极费米子的性质，证明了在强偶极-偶极相互作用下分数拓扑态的存在。我们发现了一维超晶格中的分数拓扑态和分数量子霍尔态之间的一些有趣的联系：（i）填充因子ν=1/p时的一维分数拓扑态具有p重简并性，（ii）准空穴激发满足与分数量子Hall态相同的计数规则，p重简并态的总Chern数是一个非零整数。我们系统中晶体有序的存在也与环面上分数量子霍尔态的薄环极限一致。在冷原子系统中的实验实现为一维超晶格系统中分数拓扑相的研究提供了一个新的平台。
2013-05-27 cond-mat.quant-gas
Manipulating matter waves in an optical superlattice
我们研究了在一维光学超晶格中控制无相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的可能性。我们的控制策略结合布洛赫振荡源于加速晶格和时间依赖性控制的超晶格参数。我们调查两个实验可行的方案，非常低和非常高的潜在深度。我们能够表现出广泛的控制使用超晶格控制参数的能带人口。通过这种分析，我们考虑了在超晶格结构中制备量子态的几个例子，这在规则晶格中可能难以实现。
2017-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ab-initio phase diagram of ultracold 87-Rb in an one-dimensional two-color superlattice
研究了超冷~（87）Rb原子在一维双色超晶格中的从头算相图。使用单粒子能带结构计算，我们将实验设置映射到玻色-哈伯德模型的参数上。这种从头算方法使我们能够用实验控制参数来表示相图，即，形成光学超晶格的激光的强度。为了解决实验系统尺寸的多体问题，我们采用密度矩阵重整化群算法。详细研究了所有观测量的收敛性和有限尺寸效应。我们的结果表明，所有相关的量子相位，即，超流体，莫特绝缘体，准玻色玻璃，可以通过单独的激光强度变化访问。然而，事实证明，相图是强烈的纵向捕获势的影响。
2010-05-18 cond-mat.quant-gas
Topologically protected edge gap solitons of interacting Bosons in one-dimensional superlattices
在开边界条件下，我们研究了一维光学超晶格中相互作用玻色系统的非平凡态。结果表明，存在一种稳定的局域态：边隙孤子。我们认为，这些状态起源于独立的边缘抛物线的本征态。特别地，边缘间隙孤子表现出非零拓扑不变量。拓扑性质是由于本模型的量子化绝热粒子输运问题的连接。此外，还讨论了在开边界条件下，带隙孤子与扩展态之间的合成关系。
2016-03-17 cond-mat.quant-gas
Controlling vortical motion of particles in two-dimensional driven superlattices
我们证明了中性经典粒子在驱动超晶格中的涡旋运动的控制。我们的超晶格由单个晶格的叠加组成，这些晶格的潜在深度在时间上周期性地调制，但具有不同的相位。这种驱动方案打破了空间反射对称性，并允许粒子系综以平均角速度旋转。通过对粒子动力学吸引子的分析，提出了一种通过改变驱动振幅来控制粒子角速度的有效方法。结果，可以产生显示不同涡旋运动的颗粒的空间周期性图案。可能的实验实现包括全息光晶格为基础的胶体或冷原子的设置。
2020-05-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft nlin.CD
Various Topological Mott insulators in strongly-interacting boson system in one-dimensional superlattice
本文研究了超晶格势场中的一维玻色子系统，该系统在实验上是可行的，并且是近年来备受关注的超冷原子气体系统。人们期望该系统具有一个称为拓扑莫特绝缘体（TMI）的拓扑相。我们发现，在强相互作用的情况下，超晶格势和在位相互作用之间的竞争导致各种TMI与非零整数陈数。与硬核玻色子系统相比，软核玻色子系统具有丰富的相图，包括各种非平凡的TMI。通过精确对角化，我们得到了详细的整体相图，包括具有高陈数的TMI和各种非拓扑相。我们还表明，在绝热实验装置中，强相互作用的玻色子TMI表现出拓扑粒子转移，即，拓扑电荷泵现象，类似于弱相互作用系统。由于拓扑电荷泵与Chern数密切相关，各种TMI的特征在于拓扑电荷泵，因此在可行的实验中观察到Chern数。
2017-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Topological pumping of a single magnon in a one-dimensional spin-dependent optical superlattice
最近在两个实验中证明了超冷原子气体的拓扑泵浦（Nat. Phys. 12，296; 12，350（2016））。本文研究了动态控制自旋相关光学超晶格中单个磁振子的拓扑抽运。当原子间的相互作用较强时，该系统支持拓扑磁振子绝缘体相的动力学版本。通过在超晶格中初始放置一个磁振子，并在一个周期内缓慢地改变动力学控制参数，磁振子密度中心的移动被量子化，并等于拓扑陈数。此外，我们还发现这种量子化位移的方向是纠缠依赖的。我们的结果为实现强关联超冷原子系统中准粒子的拓扑抽运以及研究拓扑抽运与量子纠缠之间的相互作用提供了一条途径。
2019-01-17 cond-mat.quant-gas
One-dimensional superlattices with s-p resonance
我们提出了一种考虑次近邻隧穿效应的扩展Bose-哈伯德模型的实现方法，即在一维双阱光学超晶格中相邻两个位置的s和p轨道之间存在共振.自定义方法找到最大本地化的Wannier函数使我们能够计算物理隧道系数，这对模型的研究提出了一些限制，最近已经做了使用任意值的参数。此外，我们发现，在s-p共振的情况下，系统分裂成两个不连通的晶格。我们还分析了系统的Zak-Berry相位和单粒子谱。为了提出的问题，在充分的背景下，简短的审查的基础光晶格物理和推导的标准玻色-哈伯德模型包括在内。
2013-09-10 cond-mat.quant-gas
Topology, edge states, and zero-energy states of ultracold atoms in 1D optical superlattices with alternating onsite potentials or hopping coefficients
一维超晶格的周期性空间调制的现场电位或隧道系数可以表现出各种性质与拓扑结构或对称性。环形光晶格的最新发展使得人们可以系统地研究有边界和无边界超晶格的这些性质。虽然具有额外调制参数的超晶格在增广的参数空间中具有量子化的拓扑不变量，但我们也发现了与哈密顿量对称性相关的局部或零能态。利用最近提出的分析粒子耗尽或局域态密度的方法，可以探测超冷原子中的这些态。此外，我们总结了可行的实现可配置的光学超晶格使用目前可用的技术。
2017-12-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Fractional quantization of the topological charge pumping in a one-dimensional superlattice
一维量子电荷泵在每个泵浦周期中传输量化电荷。这种量子化是拓扑鲁棒的，类似于量子霍尔效应。相反，在泵浦周期的一部分中转移的电荷通常是非量子化的。然而，我们发现，在参数空间中的特定对称性的电荷转移在明确定义的分数的泵周期被量化为整数分数的陈数。我们说明了这一点，在一个一维的Harper-Hofstadter模型，并表明分数量子化的拓扑电荷泵是独立的考虑到特定的边界条件。我们进一步讨论了光学超晶格中冷原子气体的这种现象的相关性。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Accessing finite momentum excitations of the one-dimensional Bose-Hubbard model using superlattice modulation spectroscopy
我们研究了一维玻色-哈伯德模型中玻色量子气体对超晶格调制的响应。我们证明，使用含时密度矩阵重整化群和线性响应理论，这样的超晶格调制提供了在有限动量的玻色-哈伯德模型的激发光谱。在莫特绝缘体深处，响应的特征在于在近似对应于玻色子之间的现场相互作用强度的频率处的窄能量吸收峰。因此，这种光谱技术允许精确测量相互作用强度的有效值。在超流方面，我们表明，响应依赖于晶格填充。该系统可以在调制频率的无限小的值或仅在频率阈值以上响应。我们讨论了我们的数值结果的Lieb-Liniger模型的分析结果。特别是，对于这个连续模型，玻色子化预测两个响应的幂律开始。
2018-03-05 cond-mat.quant-gas
Complete phase diagram and topological properties of interacting bosons in one-dimensional superlattices
从拓扑学的角度研究了一维反演对称超晶格中的相互作用玻色子。通过原子极限分析和量子蒙特卡罗模拟得到了完整的相图，它包括三种相：超流相、持续电荷密度波相和莫特绝缘体相以及最近邻跳跃下的涌现绝缘体相.我们发现所有的涌现绝缘体都是拓扑的，它们的特征是Berry相$π$和一对简并的带内边界态。定性地讨论了拓扑玻色子绝缘体的形成机理，并将填充率较高的拓扑玻色子绝缘体理解为在平凡电荷密度波或莫特绝缘体背景下的$\frac{1}{3}$填充拓扑相.
2015-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fractional charge pumping of interacting bosons in one-dimensional superlattice
受一维超晶格中整数量子化电荷泵的实验实现的启发~[Nat. Phys. 12，350（2016）; Nat. Phys. 12，296（2016）]，我们推广并提出了相互作用玻色子系统中分数电荷的绝热泵。这是通过动态扫描一类一维相互作用系统中的调制势来实现的。作为具体的例子，我们显示了在某些分数占据填充的相互作用玻色子的电荷泵。我们发现，对于一个给定的基态，在一个完整的电位周期的电荷泵量子化的分数值相关的相应的陈数，其特征在于每个站点的电荷极化的运动。此外，两个基态的电荷极化之间的差异被量子化为一个本征常数，揭示了准粒子的分数元电荷。
2016-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-Hermitian topological Mott insulators in one-dimensional fermionic superlattices
研究了一维非厄米强关联自旋费米子超晶格系统中相互作用诱导的莫特绝缘体及其拓扑性质。对于非互易跳跃情形，低能中性激发谱对边界条件敏感，这是非厄米趋肤效应的一种表现。然而，与单粒子情况不同，强关联系统的粒子密度不受非厄米趋肤效应的影响，这是由于泡利不相容原理和排斥作用。此外，由于非互易跳跃，超晶格势和强相关性的相互作用，发生异常的边界效应，其中一些间隙模式，中性和电荷激发光谱，显示没有通过仅正确的本征向量定义的边缘激发。我们发现，这些边缘激发的间隙状态可以正确地描述只有双正交本征向量。此外，拓扑莫特相，与周围的边界无隙粒子激发，存在即使是纯粹的双值相互作用，连续的量子芝诺效应导致有效的两个组件费米子之间的现场排斥。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multiorder topological superfluid phase transitions in a two-dimensional optical superlattice
高阶拓扑超流体具有带隙的体模和具有不同局域化的受保护的马约拉纳零模。受最新进展的启发，我们提出了一个建议，在超冷原子气体中合成多阶拓扑超流体，支持各种马约拉纳零模式。为此，我们使用二维光学超晶格，它在一个方向上对自旋-轨道耦合引入空间调制，为出现的高阶拓扑态提供额外的自由度。我们发现拓扑平凡的超流体，一阶和二阶拓扑超流体，以及不同的拓扑相变之间的实验可调参数。发现该体系除了具有与体能带闭合和再打开相关的Chern数特征的传统相变外，还可以支持具有Majorana角模的拓扑超流体，但拓扑相变不经历体能带的闭合.相反，过渡是由四极矩细化，并通过边缘状态的间隙闭合发出信号。该建议是基于$s$波的相互作用，是有效的，使用现有的实验技术，它统一了多阶拓扑相变在一个简单而现实的系统。
2021-07-08 cond-mat.quant-gas
