Strongly interacting dipolar-polaritons
激子-极化激元是受限光子和电子激发的相互作用的量子杂化。在这里,我们展示了一个系统的光学引导,电极化激子极化激元(“偶极激元”),显示高达200倍的增强极化激元-极化激元相互作用强度相比,非极化极化激元。偶极相互作用增强的幅度可以打开和关闭,并且可以通过改变所施加的极化电场在很宽的范围内容易地进行调谐。这些完全引导的偶极激元的非常大的相互作用强度和非常长的传播距离为实现复杂的量子电路和量子模拟器以及基于激子-极化激元的拓扑状态开辟了新的机会,其中极化激元之间的相互作用需要很大并且在空间或时间上受到控制。这些结果还提出了关于这种大增强的起源的根本问题。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall
Controlled strong coupling and absence of dark polaritons in microcavities with double quantum wells
我们证明了一个有效的开关之间的强和弱激子光子耦合制度的微腔嵌入的非对称双量子阱,由外加电场控制。我们发现,微调的电场导致极化激元的性质发生了巨大的变化,与极化激元基态被红移了几个meV,并已收购的空间间接偶极激子的突出特点。我们研究偶极激子极化激元的性质,称为偶极激元,在微观水平上,并表明,与最近的研究结果不同,它们不是暗极化激元,但由于有限的尺寸的激发,是混合状态的腔光子,明亮的直接和长寿命的间接激子模式的贡献相当。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Coherent control of Floquet-engineered magnon frequency combs
本文针对磁振子频率梳的相干控制问题,提出利用纳秒电压脉冲调节脉冲参数控制磁振子与涡旋核的非线性能量转移,实现Floquet工程化磁振子频率梳的启动或抑制,确立了涡旋磁系统作为Floquet工程平台的潜力。
2025-11-19 cond-mat.mes-hall
Gentle Floquet control of orbital Hall effect and orbital inverse Faraday effect
Peking University(北京大学);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本文提出在强相空间约束系统中,共振Floquet驱动可增强对轨道霍尔效应和逆轨道法拉第效应的控制,降低所需驱动强度,并揭示带间量子度量在其中的关键作用。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall
Floquet Control of Indirect Exchange Interaction in Periodically Driven Two-Dimensional Electron Systems
本文提出理论研究了周期性驱动二维电子系统介导的 RKKY 相互作用,发现光物质耦合强度可调控其振荡周期,强耦合下相互作用转为纯铁磁性。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall edge states under periodic driving: a Floquet induced chirality switch
我们报告的命运的量子霍尔效应在石墨烯在强激光照射下。通过使用Floquet理论结合低能量描述和全紧束缚模型,我们澄清的选择规则,准能能带结构,以及它们的连接与两端和多端电导在一个设备设置为相关的实验。我们表明,众所周知的动力学间隙,出现在Floquet光谱在$\pm\,\hbarΩ/2$导致关闭的量子霍尔边缘运输不同的边缘终端,除了扶手椅一个,其中两个条款完全抵消。更有趣的是,我们表明,在狄拉克点附近改变激光偏振(圆形右或圆形左)控制霍尔电导,通过允许打开或关闭它,甚至通过翻转它的符号,从而扭转边缘状态的手性。这可能会导致新的途径来完全控制拓扑保护的传输。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of excitons in semiconductor quantum dots
在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,我们证明了高频电磁场可以作为控制半导体量子点(QD)激子性质的有效工具。它示出,特别是,该领域都降低了激子结合能和动态稳定的激子,增加其辐射寿命。所发展的理论可以作为超快方法的基础,通过高频场调谐基于量子点的光子发射器的光谱特性。
2022-04-13 cond-mat.mes-hall
Floquet-Bloch Valleytronics
该研究提出 Floquet-Bloch 谷电子学,通过手性光脉冲驱动 2H-WSe₂ 实现谷极化 Floquet-Bloch 态,并揭示量子路径干涉与轨道调控潜力,连接 Floquet 工程与量子几何光-物质耦合。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall
Environment-controlled Floquet-state paramagnetism
研究了同时与强振荡磁场和热环境相互作用的理想自旋系统对弱探测磁场的响应。我们证明,即使是所得到的平均磁化强度的符号取决于驱动场的振幅,其绝对值可以显着大于在没有时间周期强迫的平衡磁化强度。由于潜在的Floquet态占据概率是由系统-浴耦合的精确形式决定的,因此未来对这种效应的测量有可能建立一条特别创新的研究路线,提供非平衡态热力学的信息,并获得在探测平衡态系统时通常隐藏的量。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet prethermalization with lifetime exceeding 90s in a bulk hyperpolarized solid
本文报道了在金刚石中偶极耦合的$^{13}$ C核组成的大块固体中,在室温下观察到长寿命的Floquet预热态。对于在初始横向状态下制备的旋进核自旋,我们展示了脉冲自旋锁Floquet控制,可以防止它们在多分钟长的时间内衰变。我们观察到Floquet预热寿命$T_2'\approx$ 90.9秒,超过核自由感应衰变时间的60,000倍。自旋本身连续询问$\sim$ 10分钟,对应于$\approx$ 5.8 M控制脉冲的应用。$^{13}$ C核被晶格氮空位(NV)中心光学超极化;超极化和连续自旋读出的组合在测量中产生显著的信噪比。这使得探测Floquet热化动力学前所未有的清晰度。我们确定四个特征制度的热化过程,辨别短时间的瞬态过程导致的prethermal高原,和长时间的系统加热到无限的温度。这项工作指出了通过Floquet控制稀释,随机分布,低灵敏度核网络的新机会。特别是,几分钟长的预热寿命和连续的自旋询问的组合为超极化Floquet预热核构建的量子传感器开辟了道路。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Boundary Floquet Control of Bulk non-Hermitian Systems
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);National University of Singapore(新加坡国立大学);Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
研究揭示边界驱动在非厄密系统中能重构本体准能谱,提出Floquet非Bloch带理论,扩展到任意驱动频率,展示边界驱动频率调控非Bloch奇偶时间对称性破缺,幅度作为有限大小控制参数。
2026-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Floquet engineering the band structure of materials with optimal control theory
我们证明了材料的电子结构可以变形为具有任意形状的Floquet伪带。我们实现了这一目标的量子最优控制理论和Floquet工程的新组合。这个框架的功率和通用性在这里通过利用石墨烯的$π$电子系统的独立电子紧束缚描述来证明。我们展示了几个原型例子,重点是布里渊区的K(狄拉克)点周围的区域:产生具有相对的平坦价带和导带的带隙,产生具有相对的凹对称价带和导带的带隙--这将对应于具有有效负电子-空穴质量的材料--,或者当偏离具有非零无场间隙的改进的石墨烯模型时间隙的闭合。我们采用时间周期驱动器与几个频率分量和偏振,在通常的单色场相反,并使用控制理论找到每个组件的振幅,优化所需的频带的形状。此外,我们使用量子控制方法来找到现实的开关脉冲,使材料进入预定义的固定Floquet能带结构,即进入一个状态,其中所需的Floquet模式的目标频带被完全占用,使它们应该保持频闪静止,具有长寿命,当弱周期驱动器启动。最后,我们注意到,虽然我们专注于固态材料,我们提出的技术可以同样用于超冷原子的Floquet工程在光晶格,和其他非平衡动力学和相关系统。
2022-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Optical control of electrons in a Floquet topological insulator
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学);University of Central Florida(中佛罗里达大学);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构与动力学研究所);Ludwig-Maximilians-Universität, München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
本研究在1550nm圆偏振飞秒激光修饰的单层石墨烯中构建Floquet拓扑绝缘体,利用锁频二次谐波场实现电子动态调控,首次观测到多种拓扑光电流效应,为拓扑电子学等领域的超快调控提供了新途径。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet-driven tunneling control in monolayer MoS$_2$
Chouaïb Doukkali University(舒艾布·杜卡利大学);Université de Lorraine(洛林大学);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学)
研究通过Floquet近似控制单层二硫化钼中光辅助量子输运,揭示传输概率振荡特性及激光调控对传输带的影响。
2026-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Theory and Ultrafast Control of Magnetism
本文回顾了Floquet工程的理论基础及其在磁性绝缘体中的应用,展示了如何利用强太赫兹激光控制磁化强度、手征性和自旋流等基本磁性量,为激光控制磁性提供了新方法。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Optically Pumped Floquet States of Magnetization in Ferromagnets
自从泽尔多维奇对受时间周期作用的量子系统的准能进行了开创性的工作以来,弗洛凯态一直是人们极大的研究兴趣的对象。如今的周期调制系统的哈密顿量主要是实现微波导致新的激励现象在凝聚态物理:Floquet拓扑绝缘体,手征边缘状态等另一方面,非热光学控制的磁化强度在皮秒时间尺度是目前一个非常有吸引力的研究课题,在磁数据存储的潜在应用。在这里,我们结合这两个概念来研究交换耦合自旋铁磁体系统中的Floquet态。我们周期性地扰动铁石榴石薄膜的磁化由一个训练的圆偏振飞秒激光脉冲击中样品在1 GHz的重复率和监测的磁化动力学行为像Floquet状态。外部磁场允许Floquet状态的调谐,导致在布里渊区的中心处的进动幅度显著增加一个数量级,即,当进动频率是激光脉冲重复率的倍数时。Floquet状态可能潜在地允许磁振荡的参数生成。所观察到的现象扩展了相干超快光学控制磁化的能力,并为其在量子计算或数据处理中的应用铺平了道路。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coherent Control of Floquet-Mode Dressed Plasmon Polaritons
我们研究了周期性纳米结构上光激发的等离子体激元的相干特性。金颗粒耦合到一个单模光子波导,其表现出显着减少的传输源于派生的量子干涉。通过对Floquet修饰的极化激元的非平衡描述,我们证明了由于外部激光驱动的费米能级以上的金的带内跃迁的存在,光通过波导的传输发生了切换。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Floquet engineering of electric polarization with two-frequency drive
电极化的强度是固体中的一种几何现象,与体系的对称性有着密切的关系。在这里,我们提出了一种机制,动态诱导和操纵电极化的强度,通过使用外部光场。具体来说,我们表明,应用双环灯(BCL)控制系统的旋转对称性,可以产生电极化的强度。为此,我们使用Floquet理论来研究一个系统受到双频驱动。我们推导出一个有效的哈密顿量与高频展开,电极化的强度计算与Berry相位公式。我们演示了一维SSH链,正方形晶格模型,蜂窝晶格模型的极化的动态控制。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological quantum control: Edge currents via Floquet depinning of skyrmions in the $ν= 0$ graphene quantum Hall antiferromagnet
我们提出了一个缺陷到边缘的拓扑量子猝灭方案,可以有效地将电荷从缺陷核态注入到感生陈氏绝缘体的手性边缘电流中。系统的初始状态被假定为莫特绝缘体,电子被束缚到被无序钉扎的拓扑缺陷上。我们表明,一个“临界淬火”的陈绝缘体质量的顺序莫特间隙分流电荷从缺陷的边缘,而第二个更强的淬火可以将其困在那里,提高边缘速度,创造一个可控的电流。我们将这一想法应用于石墨烯中$ν= 0$量子霍尔反铁磁体中的skyrmion电荷,其中Chern绝缘体的淬火可以通过用圆偏振光的Floquet驱动来完成。
2020-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tunable Floquet Majorana Fermions in Driven Coupled Quantum Dots
我们提出了一个系统的耦合量子点在接近超导体和单独的交流电位驱动,实现和检测Floquet马约拉纳费米子。我们表明,Floquet马约拉纳费米子的外观可以很好地控制在两个点的驱动频率,振幅和相位差的扩展参数空间。虽然这些马约拉纳费米子没有拓扑保护,高度可调的设置提供了一个现实的系统,用于观察与马约拉纳费米子相关的奇异物理以及它们的动力学生成和操纵。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Polarization-controlled effective Rabi dynamics in driven Graphene: A Floquet-Magnus approach
研究通过Floquet-Magnus方法分析石墨烯中周期性驱动Dirac电子的相干动力学,揭示极化椭率β和电子动量与驱动场相对角度Δ对Rabi频率的影响,以及极化诱导相位对量子控制的影响。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Dynamics of Floquet-Bloch States in Monolayer WS2 Reveals Fast Adiabatic Switching
Floquet工程提供了一条光学控制材料的途径,但实验实施经常依赖于飞秒脉冲来实现最大化相互作用并获得可测量响应所需的高峰值场。然而,Floquet形式主义是基于连续的、周期性的驱动。在这里,我们使用飞秒激光脉冲驱动的光学斯塔克效应,一个简单的实现Floquet工程,单层WS 2。通过监测的自由感应衰减的相干演化,我们表明,该系统的演化是动态的,并且脉冲的有限持续时间不会引入任何超出Floquet理论的影响。此外,我们表明,诱导的能量转移遵循线性依赖于瞬时强度,即使是小于15个光学周期的超快驱动场。
2021-06-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
On the survival of Floquet-Bloch states in the presence of scattering
Floquet理论已经产生了许多令人兴奋的可能性,电子结构控制与未来的应用具有巨大的潜力。然而,在固体中的实验实现在很大程度上仍然悬而未决。特别是,散射对Floquet-Bloch态形成的影响仍然知之甚少。在这里,我们结合时间和角度分辨的光电子能谱与时间相关的密度泛函理论和一个两个级别的模型与弛豫调查的存在下散射的Floquet-Bloch状态的生存。我们发现,如果由电子激发激活的散射阻止布洛赫电子相干地跟随驱动场,则Floquet-Bloch态将被破坏。二能级模型还表明,Floquet-Bloch状态再现在高场强的能量交换与驱动场占主导地位的能量耗散浴。我们的研究结果清楚地表明,长的散射时间结合强驱动场的各种Floquet现象的成功实现的重要性。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical generation of Floquet Majorana flat bands in s-wave superconductors
我们提出了量子控制技术,工程师的平坦频带的保护马约拉纳边缘模式的s波超导体。具体而言,我们将展示如何周期性控制可以用于设计时间无关的有效哈密顿量,支持$Floquet$ $Majorana$ $flat$ $bands$,从平衡条件,要么拓扑平凡或只支持个人马约拉纳对。在第一种方法中,一个合适的调制的化学势同时诱导马约拉纳平带和动态$activates$一个预先存在的手征对称性,这是负责他们的保护。在第二种方法中,通过抑制静态哈密顿量中的手征破缺项,有效奇偶校验的应用动态地踢$generates$期望的手征对称性。我们的研究结果表明,如何使用时间相关的控制扩大了实现无间隙拓扑超导性的可能性范围,有可能使访问没有已知的平衡对应物的物质的拓扑状态。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Geometry-Driven Nonlinear Spin Currents in Floquet Non-Hermitian Altermagnets
School of Physics Science and Engineering, Tongji University(同济大学物理科学与工程学院)
研究通过周期性光学驱动和非厄米特性调控自旋响应,揭示非厄米相中非线性自旋电流由量子度量、 Berry 曲率和 Berry 连接偶极贡献组成,展示光学极化可调节自旋电流方向。
2026-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalously extended Floquet prethermal lifetimes and applications to long-time quantum sensing
研究提出利用失谐和短角度激发的新型量子控制方法,在金刚石13C核自旋中显著延长了Floquet预热化寿命,创下绝对寿命和脉冲数新纪录,并实现了室温下长时间免重新初始化的量子传感。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observing light-induced Floquet band gaps in the longitudinal conductivity of graphene
本文提出用光学纵向电导率探测石墨烯中光致Floquet能隙,通过耗散主方程方法揭示能带占据与粒子数反转对电导率的抑制,为Floquet工程和光控输运提供新途径。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Control of Electron and Exciton Transport in Kekulé-Distorted Graphene
Hunter College, City University of New York(纽约市立大学亨特学院);The Graduate School and University Center, The City University of New York(纽约市立大学研究生院和大学中心)
本研究通过高频驱动电磁场调控凯库勒畸变石墨烯中电子与激子的输运行为,揭示其独特的拓扑特性及潜在的谷电子学应用。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Floquet states in a strongly driven artificial atom
本文介绍了二能级超导人工原子的驱动动力学实验。驱动强度达到4.78 GHz,显著超过2.288 GHz的过渡频率。所观察到的动力学描述的quasienergy和quasienergy状态,符合Floquet理论。此外,我们观察到的动态脉冲整形的作用,由Floquet状态之间的非绝热跃迁,我们实现了亚纳秒单量子位操作。这些结果为使用强驱动的量子控制在量子技术中的应用铺平了道路。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Steering spin fluctuations in lattice systems via two-tone Floquet engineering
本研究提出利用双音 Floquet 工程和参数共振控制一维自旋1/2晶格中的自旋对涨落,通过分布式调制实现准最大关联态并打破时间平移对称性,为探索非平衡物质态和准粒子传导开辟了新途径。
2024-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet-Volkov interference in a semiconductor
本文报道半导体黑磷中弗洛凯-沃尔科夫干涉的实验证据,观测到其光谱权重的高度不对称调制且可通过泵浦光偏振调控,揭示了不同光场修饰电子态间的量子干涉,为超快材料工程提供见解。
2025-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Dirac fermion time-Floquet crystal: manipulating Dirac points
我们演示了如何控制光谱和狄拉克电子在石墨烯片和拓扑绝缘体的电流通过施加两个线性偏振激光场与频率$ω$和$2ω$或单色(一个频率)激光场与空间周期性的静态电位(石墨烯/TI超晶格)。利用Floquet理论和共振近似,我们证明了电子能谱中的一个Dirac点可以分裂成若干个Dirac点,通过改变激光场的特性,可以有效地控制这些Dirac点在动量空间中的相对位置.此外,激光场控制的狄拉克费米子能带结构-狄拉克费米子时间-Floquet晶体-允许操纵石墨烯和拓扑绝缘体中的电子流。此外,在所选方向上产生所需强度的直流电流时,应用双谐波激光场,这可以提供一个简单的实验测试的预测现象。
2014-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
Georgetown University(乔治城大学);Johannes Gutenberg-University Mainz(美因茨约翰内斯古腾堡大学)
通过Floquet工程在二维$d$波交错磁体中实现平衡态禁阻的输运响应,包括纵向各向异性磁电阻和反常霍尔效应,双色光还可激活横向各向异性磁电阻,且无需强静磁场。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Asymptotic Metrological Scaling and Concentration in Chaotic Floquet Dynamics
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Zhejiang University(浙江大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
研究利用由Haar随机幺正门构成的混沌傅里叶动力学进行量子传感,发现大希尔伯特空间极限下计量精度呈线性标度,非渐近区域存在超越线性标度的量子优势,并通过集中不等式界定了量子 Fisher 信息的波动。
2026-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall math-ph