Dynamical preparation of a topological state and out of equilibrium bulk boundary correspondence in a SSH chain under periodic driving
利用绕组数随时间变化的可能性,我们准备了SSH链在其{ \it频闪}拓扑状态,从平凡的,通过应用程序的周期性扰动。我们在这里采用的周期性驱动,被动态地打开,以打破粒子-空穴对称性,并在有效Floquet哈密顿量中产生手征质量项;因此Floquet哈密顿量也会变形,而不会越过无隙量子临界点。随后恢复的粒子空穴对称性的Floquet哈密尔顿的周期性关闭的一部分的潜力。此后,Floquet哈密顿量发展了一个对称保护的非平凡拓扑缠绕数。此外,我们还观察到频闪拓扑保护的本地化边缘状态在一个长的开链,并表明,散装边界对应生存的单一的非平衡的情况下,在一维BDI哈密顿。此外,考虑到更高的邻居跳跃的扩展SSH链,我们动态地准备从金属制度开始的频闪平衡拓扑绝缘体状态的系统。同时,我们建立了在非平衡态下具有频闪体-边界对应的扩展SSH链中高绕组相的动力学制备。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Floquet analysis of coherence in periodically driven diamond NV ensemble systems
Ajou University(亚洲大学);Korea Research Institute of Standards and Science(韩国标准科学研究院);Sungkyunkwan University(成均馆大学)
通过WAHUHA序列延长NV系综有效退相时间至31微秒,但直流磁灵敏度提升有限;利用有限脉冲Floquet分析揭示相位缠绕和准能带折叠导致光谱重塑并抑制响应斜率。
2026-09-18 quant-ph
Stroboscopic stability of a Floquet chiral spin liquid beyond the folding frequency
Université de Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique(图卢兹大学,法国国家科学研究中心,理论物理实验室)
研究$4\times4$环面上手性$J_1$-$J_2$-$K$海森堡模型的弗洛凯动力学,通过计算单周期传播子等方法,发现拓扑双重态在特定条件下具有频闪稳定性,为热力学极限下预热弗洛凯CSL的研究提供了依据。
2026-08-25 cond-mat.str-el quant-ph
Integrable Floquet Hamiltonian for a Periodically Tilted 1D Gas
一个可积的模型受到周期性的驱动一般会产生一个不可积的Floquet哈密顿量。在这里,我们表明,可积的Lieb-Liniger模型的Floquet哈密顿量的存在下,一个周期性的时间依赖的强度的线性势是可积的,而不是它的准能量可以确定使用Bethe anomaly的方法。我们讨论了在频闪时间系统的动力学的各个方面,我们还提出了一个可能的实验实现的周期性驱动的倾斜方面的动摇旋转环的潜力。
2019-02-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
High-frequency expansions for time-periodic Lindblad generators
孤立系的Floquet工程通常基于有效时间无关Floquet哈密顿量的概念,该哈密顿量描述了周期性驱动量子系统在驱动周期的步骤中的频闪演化,并且通常使用高频展开来解析地获得。将这些概念推广到由Lindblad型马尔可夫主方程描述的开放量子系统是不平凡的:一方面,对于一个两能级系统,已经可以区分两个不同的相,其中有效的与时间无关的Floquet生成器(描述频闪演化)再次是马尔可夫的和Lindblad型的。另一方面,即使在高频率制度的Lindbladian Floquet发电机(Floquet Linbladian)被发现存在的数字,这种行为是,奇怪的是,没有正确地复制分析高频扩展。在这里,我们证明了一个适当的Floquet Lindbladian仍然可以从一个高频率的扩展,当治疗的问题,在一个适当选择的旋转框架。在这种方法中,我们还可以描述在较低的驱动频率,没有Floquet Lindbladian存在的阶段的过渡,并表明,新兴的非Markovianity的Floquet发电机可以完全归因于微动的开放驱动系统。
2021-10-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering micromotion in Floquet prethermalization via space-time symmetries
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Harvard University(哈佛大学);California State University, Northridge(北岭加州州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文通过时空对称性工程微运动,在强共振驱动下提出了一种系统框架,用于研究Floquet预热化,并验证了动态对称性在预热区域中的作用。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tracking real-space quantum state breathing through Floquet-projector geometry
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, University of Würzburg(维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所);Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat(维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
该研究提出关联静态量子几何等的Floquet投影算符量子几何理论,用以表征受驱动手征对称可积自旋链的实空间量子态呼吸,为周期性驱动晶格系统微运动动力学研究提供支撑。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of optical lattices with spatial features and periodicity below the diffraction limit
Floquet工程或量子系统的相干时间周期驱动已经成功地用于合成具有新特性的哈密顿量。在超冷原子系统中,这导致了人工规范场、拓扑能带结构和动力学局域化观测的实验实现,仅举几例。在这里,我们提出了一个基于Floquet的框架,频闪工程师哈密顿与空间特征和周期性低于光的衍射极限,用于创建它们的时间平均超过各种配置的一维光学Kronig-Penney(KP)晶格。KP势是由半个光波长($λ/2$)隔开的窄亚波长势垒的晶格,并且由原子暗态的非线性光学响应产生。频闪控制的强度和位置,这种晶格需要依赖于时间的绝热操纵的暗态自旋组成。我们调查绝热性的要求和形状我们的时间依赖性光场尊重的要求。我们应用这个框架表明,一个$λ/4$间隔晶格可以合成使用现实的实验参数作为一个例子,讨论机制,限制在这些晶格的寿命,探索候选系统及其局限性,并处理绝热加载到这些晶格的地带。
2019-06-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A Universal Model of Floquet Operator Krylov Space
本文证明任意维度任意厄米算符的 Floquet 演化可映射到一维非均匀横场伊辛模型的算符 Krylov 空间,并揭示其 Krylov 参数在拓扑相图中的普适行为,通过一维不可积自旋链和 Z3 时钟模型加以验证。
2024-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetries and transport in site-dependently driven quantum lattices
我们探讨了时空驱动晶格中粒子的量子动力学。一个强大的数值方案的开发,它为我们提供了Floquet模式,从而使任意初始状态的频闪传播。详细的对称性分析代表了复杂操纵Floquet频谱的基石。具体来说,我们展示了如何准确的交叉点可以转换为避免的,而这些避免交叉点的宽度可以通过调整参数的本地驱动工程。渐近电流示出在一定的参数范围内是可控的。
2014-08-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Subsystem Thermalization and Work Statistical Characterizations of Floquet Dynamics
National Taiwan Normal University(台湾师范大学);Tunghai University(东海大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
结合子系热化与工作统计两种诊断,研究周期驱动量子非可积Ising链中的Floquet热化,揭示驱动频率对热化行为的影响,并建立统一框架。
2026-07-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Moment method and continued fraction expansion in Floquet Operator Krylov Space
本文提出一种基于矩方法和连分数展开的技术,将Floquet算子Krylov空间映射为一维非相互作用Majorana费米子模型,通过自相关函数构造Krylov角,为设计具有特定边缘模式的Floquet系统提供了新途径。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Hermitian Floquet topological phases with arbitrarily many real-quasienergy edge states
非厄米系统中物质的拓扑态由于其有趣的动力学和输运性质而引起了人们的广泛关注。在这项研究中,我们提出了一个周期性驱动的一维非厄米特晶格模型,它具有丰富的Floquet拓扑相位。解析地导出了该模型的拓扑相图。它的每个非厄米Floquet拓扑相位的特征在于一对整数缠绕数,计算在晶格边界的实0-和π-准能边缘状态的数量。非厄米性诱导的Floquet拓扑相位与无限的缠绕数被发现,这允许任意多个真正的0-和π-准能边缘状态出现在复杂的准能体隙在一个良好的控制方式。我们进一步建议通过动态成像其体态的频闪自旋织构来探测系统的拓扑缠绕数。
2018-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Floquet insulators and lattice fermions
本文通过将(1+1)D Floquet绝缘体的能谱映射到离散时间格点费米子理论,揭示了Floquet拓扑相与费米子加倍现象之间的联系,并给出了Su-Schrieffer-Heeger模型和Wilson-Dirac理论两种具体对应形式。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall hep-lat hep-th
Sambe Approach to Floquet-Lindblad Open Quantum Systems
JEIP, UAR 3573 CNRS, Collège de France, PSL Research University(法国国家科学研究中心联合研究单元3573,巴黎高等师范学院,PSL研究大学)
针对时间周期Lindblad主方程描述的驱动开放量子系统,利用Sambe-Liouville空间构造静态非厄米本征值问题,提出矩阵连分式方法非微扰地求和多光子过程,并给出关联函数的谱Floquet表示。
2026-06-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineered inhomogeneous quantum chaos in critical systems
本文利用弯曲时空方法研究周期性驱动临界系统中的量子混沌,揭示OTOC的Lyapunov指数由涌现Floquet视界的Hawking温度决定,并发现置乱的非均匀性及混沌-非混沌转变,同时提出在量子模拟器中测量OTOC的协议。
2024-05-02 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Anderson Localization: A Floquet operator Krylov space perspective
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Center for Quantum Phenomena, Department of Physics, New York University(纽约大学物理系量子现象中心)
利用算子Krylov空间方法研究安德森局域化及Aubry-André模型的单粒子局域化-退局域化转变,发现闪动动力学比连续时间动力学更有优势,并揭示了退局域化(局域化)相与Porter-Thomas分布的出现(缺失)等特征。
2026-05-22 cond-mat.dis-nn quant-ph
Statistical periodicity in driven quantum systems: General formalism and application to noisy Floquet topological chains
最近的实验工作主要集中在实现奇异的量子态和预测发生在周期性驱动系统中的动力学。但是,对于周期性驱动中不可避免的缺陷,诸如Floquet拓扑表面状态之类的广受欢迎的特征有多鲁棒?在这项工作中,我们在更广泛的背景下解决这个问题,并研究受噪声影响的量子系统的动力学与周期性重复统计。我们表明,这样的系统的频闪时间演化描述的噪声平均Floquet超算子。这个超算子的特征向量和-值推广了Floquet态和准能量的熟悉的概念,使我们能够有效地描述由于噪声引起的退相干。应用一般的形式主义的一个嘈杂的Floquet拓扑链的例子,我们重新推导和证实我们最近的研究结果的拓扑保护的最终状态的噪声引起的衰减。这些结果直接遵循从Floquet超算子的本征向量的端态的扩展。
2019-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Counterdiabatic Route to Entanglement Steering and Dynamical Freezing in the Floquet Lipkin-Meshkov-Glick Model
该研究提出利用反绝热驱动操控周期驱动Lipkin-Meshkov-Glick模型的动力学,实现长时间纠缠振荡、自旋压缩与非遍历局域化,为规避Floquet加热、调控集体自旋系统纠缠提供了新方案。
2025-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Engineering nonequilibrium steady states through Floquet Liouvillians
本文通过实验研究周期性驱动下耗散超导量子比特的Floquet刘维尔量,证明驱动周期可调控非厄米简并瞬态与非平衡稳态,并实现比恒定驱动更高纯度的稳态,为量子态制备与稳定化提供新范式。
2024-03-14 quant-ph
Distinct Floquet topological classifications from color-decorated frequency lattices with space-time symmetries
本文研究了在动态时空对称性下 Floquet 系统的反常拓扑零模,提出基于颜色修饰频率晶格的频域分类方法,揭示了不同能隙处的拓扑分类由上同调群的挠积描述。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reinforcement learning for autonomous preparation of Floquet-engineered states: Inverting the quantum Kapitza oscillator
我证明了强化学习(RL)的潜力,准备量子态强周期性驱动的非线性单粒子模型。Q-Learning控制远离平衡的系统的能力通过在几个振动周期内存在强周期性驱动的情况下将量子Kapitza振荡器转向Floquet设计的稳定反转位置来展示。该研究揭示了在Floquet工程中经常被忽视的周期内(微动)动力学的潜力,在中等驱动频率下利用纯频闪控制。在没有任何关于底层物理系统的知识的情况下,该算法能够仅从尝试的协议和直接从模拟的噪声量子测量数据中学习,并且对于初始状态中的噪声和控制序列中的随机故障事件的来源是稳定的。无模型RL可以为经历复杂动力学的非平衡系统的自动化实验设置提供新的见解,在量子信息,量子光学,超冷原子,捕获离子和凝聚态物质中具有潜在的应用。
2018-12-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Long-lived period-doubled edge modes of interacting and disorder-free Floquet spin chains
Floquet自旋链已经成为理解与静态对应物在性质上不同的物质拓扑状态的场所,例如,托管$π$边缘模式,显示稳定的周期加倍动力学。然而,这些边缘模式的相互作用的稳定性,传统上需要系统是多体局域化,以抑制加热。相反,在这里,我们表明,即使在没有无序,并在存在大量加热,$π$边缘模式是长寿的。它们的寿命是从精确对角化中提取的,并且在相互作用强度中被发现是非微扰的。通过将频闪时间演化映射到Krylov子空间中单个粒子的动力学,得到了寿命的隧穿估计。在这个子空间中,$π$边缘模式表现为非均匀的Su-Schrieffer-Heeger模型的准稳定边缘模式,其二聚化在Krylov链的主体中消失。
2022-02-03 cond-mat.str-el quant-ph
Floquet operator dynamics and orthogonal polynomials on the unit circle
New York University(纽约大学)
研究单位圆上正交多项式与Floquet算子动力学的关系,推导解析表达式并开发可解析求解的ITFIM模型。
2026-01-16 cond-mat.str-el quant-ph
Thermalization and hydrodynamic long-time tails in a Floquet system
本文系统研究经典流体动力学场论能否预测多粒子量子系统的长时间动力学,通过将自旋模型算符映射到流体动力学场,预测并数值验证了255个厄米算符的指数或长时尾部衰减行为。
2025-07-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-Hermitian Realization of Quantum Dynamics on Embedded Manifolds
本文证明受周期虚势驱动的量子粒子的Floquet Hamiltonian等价于弯曲Riemannian流形上自由粒子的Hamiltonian,统一了非厄米Floquet物理与谱几何,为嵌入流形上的量子动力学工程提供了通用方案。
2025-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Floquet quantum multiparameter estimation with periodic-driving-induced topological phase transition
School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院)
基于 Floquet 理论框架,提出一种适用于周期驱动系统的量子多参数估计策略,揭示了拓扑相变边界附近参数估计精度的海森堡极限增强及测量不相容性的振荡消失。
2026-05-06 quant-ph
Floquet dynamics of classical and quantum cavity fields
我们表明,使用$Floquet$ $map$可以有效地分析参数调制腔中电磁场的时间依赖性。该地图涉及由一个周期的驱动器分离的字段状态;迭代应用的地图允许确定任意数量的驱动周期后的字段配置。对于共振和近共振驱动,映射有稳定和不稳定的不动点,这是无限大的能量集中在长时间限制的轨迹。Floquet映射方法可以应用于经典和量子无质量场问题,包括动态Casimir效应。该图实现的频闪时间演化可以用波在弯曲空间中的传播来解释,图的不动点对应于黑洞和白洞视界。更实际的是,该映射可用于设计信号压缩/解压缩、冷却和感测的协议。
2018-09-14 cond-mat.quant-gas gr-qc math-ph
Dynamics of quasiperiodically driven spin systems
研究了自旋$S$物体在遵循斐波那契序列的横向磁场中受到$δ$函数踢击时的频闪动力学。在大自旋极限$S \rightarrow \infty$中构造了相应的经典哈密顿映射.在发展这样的映射大踢强度和时间周期,相空间似乎是混乱的,然而,有趣的是,测地距离与频闪时间线性增加,这意味着李雅普诺夫指数为零。我们推导了控制经典自旋变量动力学的基本$SO(3)$矩阵的Sutherland不变量,并研究了弱踢强度下的轨道。对于量子动力学,我们观察到,虽然一个状态的相位相干性是保留在整个时间演化,自旋算符的平均值的波动表现出分形,这也是存在于Floquet本征态。有趣的是,与另一个自旋的相互作用的存在导致遍历动力学导致无限温度热化。
2019-07-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Digital Quantum Simulation, Learning of the Floquet Hamiltonian, and Quantum Chaos of the Kicked Top
踢顶模型是量子混沌研究中的一个典型模型。Haake等人,\emph{Quantum Signatures of Chaos (Springer Series in Synergetics vol 54)}(2018)]。最近的研究表明,在集体自旋系统的数字量子模拟(DQS)中,踢陀螺中量子混沌的发生可能与Trotter误差的扩散有关。具体而言,扩散的特罗特错误变得明显的期望值的少数机构观测强烈偏离目标动态以上的关键特罗特步骤,其中的Floquet运营商的踢顶的谱统计可以预测随机矩阵理论。在这项工作中,我们研究这些现象的框架内的哈密顿学习(HL)。我们展示了如何最近开发的哈密顿学习协议可以用来重建频闪动力学的发生器,即,Floquet Hamiltonian,of the kicked踢top顶部.我们进一步展示了如何扩散的Trotter错误揭示HL过渡到一个政权,在该政权中的动态不能近似描述的低阶截断的Floquet-Magnus扩展。这开辟了新的实验的可能性,分析特罗特错误的水平上的发电机的实施动力学,可以推广到量子多体系统的DQS在一个可扩展的方式。这篇论文是为了纪念我们的同事和朋友弗里茨·哈克。
2022-08-29 quant-ph
Floquet engineering of interactions and entanglement in periodically driven Rydberg chains
本文提出一种基于里德伯激光失谐时间依赖控制的Floquet工程技术,利用周期性多体轨迹周围的扰动作为算符扩散资源,在阻塞区间内工程化强自旋交换等新型相互作用,并展示其可用于探索无能隙Luttinger液体相及动态生成大规模多体纠缠。
2024-08-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Discrete Time-Crystalline Order in Cavity and Circuit QED Systems
离散时间晶体是最近提出和实验观察到的Floquet系统的平衡动力学阶段,其中局部可观测的频闪演化以驱动周期的整数倍重复。我们解决这个问题的驱动耗散设置,专注于调制开放Dicke模型,它可以实现腔或电路QED系统。在热力学极限,我们采用半经典的方法,并找到丰富的动力学阶段上的离散时间结晶秩序。在一个深的量子制度与几个量子比特,我们发现一个短暂的离散时间结晶行为,这是在孤立的对应缺乏明确的签名。我们建立了一个耗散离散时间晶体的现象学推广的相变的朗道理论Floquet开放系统。
2017-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Information scrambling and entanglement dynamics in Floquet Time Crystals
研究Floquet时间晶体中OTOC和纠缠熵作为信息传播度量的动力学,发现沿ℓ-bit方向存在初始冻结后对数慢增长的复杂置乱结构,晚期所有OTOC合并为单一增长,纠缠熵呈对数增长至热体积律饱和。
2025-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Adiabatic Perturbation Theory and Geometry of Periodically-Driven Systems
我们给出了一个系统的绝热定理和领先的非绝热修正的驱动(Floquet)系统。这些修正有两个来源:(i)传统的来源于逐渐变化的Floquet哈密顿量和(ii)来源于改变微动算子的修正。这些修正共同给予霍尔型线性响应的非频闪(时间平均)的可观测量允许一个测量的Berry曲率和陈数相关的Floquet哈密顿量,从而将这些概念扩展到磁驱动的多体系统。非零的Floquet Chern数允许实现无噪声能量泵,其中可以以驱动频率的离散单位向系统动态地添加能量。我们讨论了Floquet绝热微扰理论(FAPT)的有效性,使用五种不同的模型,包括线性和非线性的少和多粒子系统。我们认为,在相互作用的系统中,即使在稳定的高频制度,FAPT打破了超慢的斜坡率,由于避免交叉的光子共振,而不是捕获的逆频率扩展,导致一个反直觉的更强的加热在较慢的斜坡率。然而,在斜坡率的大窗口被证明存在的相互作用的驱动系统的物理是很好地捕捉FAPT。
2017-07-25 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Hilbert Space Fragmentation and Subspace Scar Time-Crystallinity in Driven Homogeneous Central-Spin Models
研究周期驱动均匀中心自旋模型的希尔伯特空间碎片化,提出子空间时间晶体,并通过倍周期磁化响应、相图和实验平台验证其鲁棒性。
2025-03-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Time molecules with periodically driven interacting qubits
我们提供了一个时间量子力学干涉现象:时间分子(TM)的数值证据。在受到周期为$T$的周期性$π$脉冲序列的两个相互作用的量子比特的动力学中观察到各种这样的频闪状态。TM在时间上周期性地出现并且具有大的持续时间$δt_\mathrm{TM} \gg T$。所有的TM表现出几乎为零的总偏振值和纠缠熵$S$的强烈增强到相应的贝尔态的最大值$S=\ln 2$。TM是由Floquet本征值的可重性和最大纠缠Floquet本征态的存在而产生的。TM在失谐系统参数和增加的量子位数的情况下保持稳定。在微波实验中可以用超导量子比特阵列观察到TM。
2020-09-06 cond-mat.supr-con quant-ph
Characterization and Verification of Trotterized Digital Quantum Simulation via Hamiltonian and Liouvillian Learning
数字量子模拟的目标是通过一系列量子门来近似给定目标哈密顿量的动力学,这一过程被称为Trotterization。这种近似的质量可以通过所谓的Trotter步骤来控制,该步骤控制每单位模拟时间所需的量子门数量。由Trotterization产生的频闪动力学有效地描述了时间无关的哈密顿量,称为Floquet哈密顿量。在这项工作中,我们提出了Floquet哈密顿学习重建实验实现Floquet哈密顿订单的Trotter步骤。该过程是有效的,即,它需要大量与系统大小呈多项式关系的测量,并且可以在最先进的实验中轻松实现。通过数值例子,我们提出了我们的方法在量子设备验证的背景下的几个应用:从数字量子模拟器中的不同误差源的表征,以确定设备的最佳操作制度。我们表明,我们的协议提供了反馈回路的设计和校准的新型量子门的基础。此外,它可以扩展到非幺正动力学的情况下,并用于学习Floquet Liouvillians,从而提供了一种表征NISQ量子器件中存在的耗散过程的方法。
2022-07-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Arnoldi-Lindblad time evolution: Faster-than-the-clock algorithm for the spectrum of time-independent and Floquet open quantum systems
开放量子系统的表征是量子技术发展中的一个核心和经常性问题。对于与时间无关的系统,一个(通常是唯一的)稳态描述了所有瞬态过程消失后的平均物理学,但有趣的量子特性可以在中间时间尺度出现。给定Lindblad主方程,这些性质被编码在Liouvillian的光谱中,然而,即使对于小尺寸的量子系统,对角化也是一个挑战。在这里,我们提出了一种新的方法来有效地提供Liouvillian谱分解。我们称这种方法为Arnoldi-Lindblad时间演化,因为它利用了Liouvillian超算子的代数性质来有效地构造Arnoldi迭代问题的基础。我们的方法的优点是双重的:(i)它提供了一种比时钟更快的方法来有效地获得稳态,这意味着它通过比系统达到平稳所需的时间更短的时间演化来产生稳态。(ii)它以最小的开销检索了Liouvillian的低光谱特性,从而可以确定哪些量子特性出现以及它们在系统中可以观察多久。这种方法是通用的和模型无关的,并适合于大型系统的研究,其中的Liouvillian频谱的确定可以是数字上的要求,但时间演化的密度矩阵仍然是可行的。我们的结果可以推广到具有含时Liouvillian的时间演化。特别是,我们的方法适用于Floquet(即,周期性驱动)系统,它不仅允许构建慢衰减过程的Floquet地图,而且还可以检索频闪稳态和Floquet地图的本征谱。我们将我们的方法应用于几个例子。
2022-02-08 quant-ph
Realizing discrete time crystal in an one-dimensional superconducting qubit chain
Floquet工程,即用周期性哈密顿算子驱动系统,不仅在模拟量子模拟中提供了极大的灵活性,而且还支持非常丰富的相结构。有人提出Floquet系统可以支持离散时间平移对称(TTS)破缺相位,称为离散时间晶体(DTC)。这个提议,以及奇异相位,在量子模拟界引起了极大的兴趣。本文报道了在一维超导量子比特链中观测到的DTC。我们在实验上实现了一个由8个transmon量子比特组成的周期驱动自旋系统的长时间频闪量子动力学,并得到了DTC阶的寿命受底层物理平台相干时间的限制。我们还探讨了通过各种物理签名的离散TTS之间的交叉中断和未中断的阶段。我们的工作扩展了超导电路系统在多体物理量子模拟中的应用,为研究非平衡动力学和相结构提供了实验工具。
2021-08-02 cond-mat.dis-nn quant-ph
Temporal variation in the winding number due to dynamical symmetry breaking and associated transport in a driven SSH chain
考虑BDI对称的一维SSH模型,我们探讨了命运的体积拓扑不变量,即在一般的依赖于时间的扰动下的缠绕数;有效的哈密顿量,产生的时间演化的初始(地面)状态的完全对称的初始哈密顿量,可能具有相同或不同的对称性。为了证明这一点,我们考虑以下协议,即(i)一个完美的周期协议(ii)一个周期协议与噪声扰动和(iii)突然变化的初始哈密顿量的参数。我们建立的拓扑不变量可能会改变在某些情况下,当有效的哈密顿量(或Floquet哈密顿量的周期性的情况下观察频闪)不尊重所有的BDI对称性,这是表现在相关的粒子(极化)或热流在散装。我们的研究结果建立了一个强有力的连接之间的时间演化的绕组数(因此,相关的运输电流)和对称性的哈密顿量产生的时间演化,这已经说明了考虑一组详尽的可能性。
2019-04-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Information retrieval and eigenstates coalescence in a non-Hermitian quantum system with anti-$\mathcal{PT}$ symmetry
具有宇称时间反转($\mathcal{PT}$)或反$\mathcal{PT}$对称性的非埃尔米特系统由于其独特的特征和反直觉现象而引起了广泛的兴趣。其中一个最不寻常的特点是存在一个例外点(EP),跨越它的相变与自发破缺的$\mathcal{PT}$对称发生。通过周期性地驱动单个囚禁离子的耗散量子系统,实现了具有反$\mathcal{PT}$对称性的单量子比特的Floquet哈密顿量。利用频闪发射和量子态层析技术,我们得到了任意初始态的密度矩阵随时间的演化,直观地展示了信息检索、本征态合并和拓扑能谱等非厄米特系统的独特特征.
2021-07-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Conserved quantities in non-Hermitian systems via vectorization method
开放的经典和量子系统在过去的二十年里引起了人们极大的兴趣。这些包括由具有奇偶时间$(\mathcal{PT})$对称性的非厄米哈密顿算子描述的系统,其最好被理解为具有平衡的、分离的增益和损耗的系统。在这里,我们提出了一种替代方法来表征和推导守恒量,或交织运营商,在这样的开放系统。因此,我们也得到非厄米特或厄米特运营商的期望值显示单指数时间依赖性。通过使用一个简单的例子,出现在两个不同的物理实现的$\mathcal{PT}$对称二聚体,我们证明了我们的静态哈密顿程序,并将其推广到时间周期(Floquet)的情况下,交织运营商频闪保守。受Lindblad密度矩阵方程的启发,我们的方法提供了一个有用的除了完善的方法来表征非厄米特系统中的时间不变量。
2022-01-13 quant-ph
Operator dynamics and entanglement in space-time dual Hadamard lattices
该研究提出一类以q×q Hadamard矩阵为参数、具有时空对偶性的正方晶格量子模型,推广了自对偶受驱Ising模型,探究了其算符动力学、可积性与纠缠相关应用。
2024-06-06 cond-mat.stat-mech nlin.SI quant-ph
False signals of chaos from quantum probes
我们证明,两个时间的关联函数,这是广义的时间有序的振荡器(OTOC),可以显示“假旗”的混乱表现出随机矩阵理论预测的行为,即使在一个系统的经典规则的动态。特别是,我们分析了一个系统的玻色子被困在一个双阱势和探测的量子点,这是耦合到玻色子色散。这是一个可积系统(既可以看作是独立的部分,也可以看作是整体)。尽管连续的时间演化所产生的实际的哈密顿量,我们发现,n倍的两个时间关联函数的探头描述了一个有效的频闪或Floquet动力学,从而出现的玻色子交替驱动两个不同的非交换哈密顿量的方式让人想起的Trottered的时间演化发生在数字量子模拟。这种有效动力学的经典极限可以有一个非零的李雅普诺夫指数,而有效水平的统计和返回概率显示传统的签名混沌行为。与最近的其他几项研究一致,这项工作强调了这样一个事实,即必须谨慎解释OTOC的行为及其概括。
2021-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph