Floquet FFLO superfluids and Majorana fermions in a shaken fermionic optical lattice
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）超流体（有限动量的Cooper对）和Majorana费米子（MFs）（非阿贝尔交换统计的准粒子）是近几十年来研究的两个热点，但至今尚未在任何物理系统中找到明确的实验证据。我们指出，最近实验上实现的冷原子振动光晶格为实现FFLO超流体和微流体提供了一条新的途径。通过调整振动晶格参数（振动频率和振幅），可以产生晶格的s轨道和p轨道之间的各种耦合（表示为伪自旋）。我们发现，倒置的s-和p-带色散，工程赝自旋耦合，和有吸引力的原子相互作用的组合，自然允许观察FFLO超流体以及在不同的参数区域的MF。虽然没有相互作用的系统是一个拓扑绝缘体（TI）的边缘状态，超流体中的MF可以被发现是在导带或价带，区别于以前的TI为基础的计划，利用带隙内的边缘状态。
2014-08-25 cond-mat.quant-gas
Finite-momentum Bose-Einstein condensates in shaken 2D square optical lattices
我们考虑了二维正方形光晶格中的超冷玻色子，用玻色-哈伯德模型描述。此外，一个外部的时间相关的正弦力施加到系统，沿着对角线之一的晶格振动。振动的效果是重新归一化的最近邻跳变系数，可以任意减少，可以消失，甚至可以改变符号，这取决于振动参数。因此，有必要考虑高阶跳跃项，这是不同的重整化的震动，并引入各向异性的问题。我们表明，这些不同的跳跃项之间的竞争导致有限动量凝聚，与动量，可以通过调整的震动的强度。我们计算了莫特绝缘体和不同的超流相之间的边界，并提出了飞行时间的图像，预计将在实验中观察到。我们的研究结果开辟了新的可能性，实现玻色子类似物的FFLO相描述非均匀超导性。
2011-04-21 cond-mat.quant-gas
Quantum Phase Transition of Bosons in a Shaken Optical Lattice
最近，晶格振动技术已被用来耦合不同的布洛赫带共振。对于一维情形，即振荡仅沿一个方向，畴壁形成的实验观察已被超流伊辛转变解释。受此启发，我们推广到一个二维的情况下，震动是沿着两个正交的方向。类似于一维情况，我们发现了三种不同的相，正常超流（NSF）相，$D_4$破缺超流（$D_4$ SF）相和莫特绝缘体（MI）相。此外，我们还证明了非均匀带混合引起的相互作用效应可以改变临界振动振幅。与一维情况不同，振动类型也可以修改临界振动幅度。与一维情况不同，振动类型也可以修改临界振动幅度。我们还构造了一个低能有效场论来研究NSF、$D_4$ SF和MI相三临界点附近玻色子的量子临界性。此外，我们还发现了一种具有各向异性代数阶数的玻色液体，并提出通过调节振荡振幅使其接近临界值，将玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）转变为非凝聚玻色液体.
2015-06-25 cond-mat.quant-gas
Topological phases of shaken quantum Ising lattices
量子罗盘模型由二维正方形自旋晶格组成，其中自旋-自旋相互作用的方向取决于键的空间方向。它具有显著的对称性，基态具有拓扑简并性。在超冷原子和囚禁离子等量子模拟装置中实现量子罗盘模型绝非易事，因为这些系统中的自旋相互作用通常与空间方向无关。伊辛自旋相互作用，相反，可以诱导和控制的原子设置与国家的最先进的实验技术。在这项工作中，我们展示了如何在一个矩形晶格上的量子罗盘模型可以模拟使用的光子辅助隧道诱导的周期性驱动量子伊辛自旋模型。我们描述了一个程序，以电子学准备的双简并基态的这个模型通过电子学斜降的横向磁场，具有令人惊讶的差异取决于奇偶的晶格尺寸。精确的对角化证实了这种方法的有效性小格。该方案的具体实施与超冷原子的光晶格中的莫特绝缘体制度，以及与里德伯原子。
2015-08-12 cond-mat.quant-gas
A general formula for the amplitude-frequency ratio in shaking induced Mott insulator of atomtronic transistors
School of Applied Science, Beijing Information Science and Technology University（北京信息科技大学应用科学学院）
通过瞬时本征态方法，推导出双阱开放系统中实现振动诱导绝缘体-导体转变的振幅-频率比通用公式，揭示绝缘效应源于原子波包在光阱中的相干局域化。
2026-06-15 cond-mat.quant-gas
Tunneling control and localization for Bose-Einstein condensates in a frequency modulated optical lattice
周期势中的物质波与固态物理过程的相似性引发了人们对在光晶格中使用玻色-费米超冷气体进行量子模拟的兴趣。目前的工作证明了在振荡电磁场的应用下移动的电子和经历由频率差调制的光晶格的物质波之间的相似性，等效于空间振动的周期性势。我们证明了玻色-爱因斯坦凝聚体在振动周期势中的隧穿性质是可以精确控制的。通过证明光晶格的强振动保持了物质波函数的相干性，并且即使在存在相互作用的情况下，振动参数也可以动态地改变，我们对这种方法的未来应用采取了额外的关键步骤。在周期势场中，我们可逆地诱导了到莫特绝缘体的量子相变。
2009-12-07 cond-mat.quant-gas
Floquet engineering of optical solenoids and quantized charge pumping along tailored paths in two-dimensional Chern insulators
薄螺线管产生的局域磁通量的引入在量子霍尔物理的量子实验中起着重要的作用。通过将Floquet人工磁场工程与量子气体显微镜的单点寻址能力相结合，我们提出了一种在光晶格中实现这种局域螺线管型磁场的方案。我们表明，它可以用来操纵和探测拓扑陈氏绝缘体的元激发。这包括量子化的绝热电荷泵沿定制的路径内的散装，以及控制人口的边缘模式。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-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
Fermionic Superfluid from a Bilayer Band Insulator in an Optical Lattice
我们提出了一个在光晶格中实现费米子超流态的模型，以避开冷却问题。我们的建议利用的想法，调谐的相互作用在一个典型的低熵状态，带绝缘体的光学双层系统，以获得超流体。通过对包含涨落的模型进行详细的分析，并通过对基态的变分量子Monte Carlo计算，我们证明了所得到的超流态具有跳跃能量级的高转变温度。我们的系统被设计为抑制其他竞争秩序，如电荷密度波。我们建议通过正交振动光晶格双层的实验室实现这个模型。
2012-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Charge Pumping of Interacting Fermion Atoms in the Synthetic Dimension
最近有人提出并实验证明，一维晶格中自旋轨道耦合的多组分气体可以看作是二维晶格中具有磁通量的无自旋气体。本文考虑了这种费米气体的相互作用效应，并提出了在电荷泵实验中可以容易实现的特征信号。以最低2d能带的1/3填充为例，在强相互作用区，当自旋分量较大且1d晶格填充较低时，电荷抽运值逐渐趋近于一个普适的分数值，表现为分数量子霍尔行为;当1d晶格填充相称时，电荷抽运值为零，表现为莫特绝缘体行为.还讨论了电荷密度波序。
2015-04-09 cond-mat.quant-gas
Topological Floquet engineering of a 1D optical lattice via resonantly shaking with two harmonic frequencies
我们研究了一维光晶格共振振动系统的拓扑性质，其中晶格位置被两个谐波频率周期性地驱动，在两个最低轨道之间产生单光子和双光子耦合.在双带近似下，数值计算表明，在一定的驱动条件下，系统会出现简并边缘态，并且相应的拓扑相位受到周期驱动系统的手征对称性的保护.系统的微动的特点是振荡Zak相位，我们发现，Zak相位量子化时，只有明确满足手征对称性条件。最后，我们描述了拓扑电荷泵效应时出现的驱动参数在一个临界点附近缓慢调制，并研究其绝热增加调制频率。
2020-11-24 cond-mat.quant-gas
Electronic Pumping of Quasiequilibrium Bose-Einstein Condensed Magnons
本文从理论上研究了半导体与绝缘体直接接触时，准平衡玻色-爱因斯坦凝聚磁振子系统之间的自旋转移。虽然电荷转移被禁止跨越界面，自旋输运产生的绝缘体和导体自旋之间的交换耦合。在正常的绝缘体相，自旋输运仅由热梯度和自旋扩散梯度的存在下，玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的存在下，同时，引起一个温度无关的凝聚自旋流。取决于系统的热力学偏置，自旋可以沿任一方向穿过界面，从而产生磁振子动态相变的可能性。我们讨论了实验的可行性观察BEC稳定状态（煽动的自旋塞贝克效应），这是比较熟悉的自旋转移引起的经典不稳定性。
2013-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Rapid-cycle Thouless pumping in a one-dimensional optical lattice
在一维带状绝缘体的参数空间中，围绕简并点的绝热循环已知导致在热力学极限下的整数值无噪声粒子输运。最近，它表明，在一个无限的二分格的情况下，绝热无噪声协议可以连续变形到一个微调的有限频率周期保持无噪声量化传输的属性。在本文中，我们数值研究了这种理想的快周期无泵浦协议在一维光晶格中的实现。结果表明，快度将导致一阶修正由于次近邻跳跃和二阶修正由于添加一个谐波势。最后，量子化的粒子分布的质心的变化进行了研究，并示出了在一阶的潜在曲率的修正。
2021-10-19 cond-mat.quant-gas
Synthetic topological Kondo insulator in a pumped optical cavity
受超冷原子与泵浦光腔耦合实验进展的启发，我们提出了一个在光晶格中囚禁费米气体中合成和观察近藤绝缘体的方案。合成近藤相产生于与移动原子耦合的局域原子的屏蔽，在我们的建议中，这是通过泵浦激光器以及腔产生的。通过设计原子-腔耦合，可以设计出最近邻位的近藤耦合，这种近藤耦合对于支持拓扑近藤相位起着至关重要的作用。因此，腔诱导的近藤跃迁与非平凡的拓扑特征相关联，导致超辐射和拓扑近藤态共存。我们的方案可以在现有技术条件下实现，因此在超冷原子中拓扑近藤绝缘体的量子模拟中具有潜在的应用价值。
2018-02-26 cond-mat.quant-gas
Bosonic integer quantum Hall effect as topological pumping
基于薄环面上量子霍尔态的准一维极限，我们构造了一个相互作用诱导拓扑泵浦模型，该模型模拟了玻色整数量子霍尔（BIQH）态的霍尔响应。BIQH态的准一维对应物被确定为由形成有效自旋- $1$自由度的两分量玻色子组成的Haldron相。在Halcohol相和平凡莫特绝缘体之间的绝热变化构成{ \it非对角}拓扑泵浦，其中一个组件的晶格势的平移在另一个组件中感应电流。这种泵送的机制被解释在偏振之间的变化的保护量子化值。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Nodal Brillouin Zone Boundary from Folding a Chern Insulator
陈氏绝缘体是许多拓扑量子物质的基石，从量子自旋霍尔绝缘体到分数陈氏绝缘体。在这里，我们讨论了一种新型的绝缘体，它由两个半填充的普通陈氏绝缘体。一方面，体能谱是由两个Chern绝缘体的体能谱折叠得到的。这种折叠产生布里渊区的节点边界，在该节点边界处，带交叉受到在空间和自旋空间中的组合变换下不变的二维晶格的对称性的保护。它也提供了一个自然的平台来探索非阿贝尔Berry曲率和由此产生的量子现象。另一方面，这两个基本的陈氏绝缘体彼此区分的非对称运营商，这导致了有趣的属性，在传统的陈氏绝缘体。如果边遵守非对称对称性，则需要引入一个新的自由度，即非对称对称性的宇称来描述拓扑泵浦。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Non-interacting fractional topological Stark insulator
该研究提出一种(1+1)维无相互作用的分数拓扑斯塔克绝缘相，由拓扑平带上的斯塔克局域化驱动，通过实空间能隙实现，具有分数电荷泵浦特性，并给出实验实现方案。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bulk-edge correspondence in topological transport and pumping
体-边对应（BEC）是指在拓扑非平凡系统中普遍存在的体性质和边性质之间的一对一关系。根据不同的设置，BEC表现出不同的形式，并支配拓扑绝缘体和半金属的光谱和输运性质。虽然拓扑泵在理论上是旧的，但泵中的BEC最近才被建立[1]，其动机是使用冷原子的最先进的实验[2，3]。具有边界的系统的质心（CM）在绝热极限中表现出一系列与边缘态相关的量子化跳跃。虽然体是绝热的，但在实验装置或任何数值模拟中，边缘不可避免地是非绝热的。泵浦的电荷仍然是量子化的，并由体块携带。它的量化是通过体积和边缘之间的补偿来保证的。我们表明，在无序的存在下，泵浦电荷继续被量子化，尽管出现非量子化的跳跃。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall 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
Anomalous Floquet-Anderson Insulator with Quasiperiodic Temporal Noise
时间周期（Floquet）驱动可以产生新的对称性破缺和拓扑相的物质。最近，我们发现，一个典型的Floquet拓扑相位称为异常Floquet-Anderson绝缘体是稳定的噪声的时序Floquet驱动器。在这里，我们扰动异常Floquet-Anderson绝缘体在一个单一的不相称的频率，导致准周期性的2音驱动。我们的数值计算表明，一个强大的拓扑相位生存在弱噪声与拓扑泵，比白噪声的情况下更稳定。在拓扑阶段，我们表明，粒子移动subdiffusively，这是直接负责稳定拓扑运输。令人惊讶的是，我们发现，当准周期噪声是足够强的杀死拓扑结构，系统似乎表现出扩散动力学，这表明相关结构的准周期噪声变得无关紧要。
2022-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anomalous Random Multipolar Driven Insulators
周期性驱动的量子多体系统可以实现拓扑非平衡相，而不需要任何平衡相。在这里，我们表明，即使在没有时间平移对称性，非平衡的拓扑相位的物质可以存在于非周期性驱动的系统可调参数长的预热寿命。作为一个先决条件，我们首先证明了在随机多极驱动下的二维长寿命预热安德森局域化的存在。然后，我们表明，即使没有定义良好的Floquet运营商的局部化可能是拓扑非平凡的量子化体轨道磁化。我们进一步证实了这种异常的随机多极驱动绝缘体的存在，通过检测在边界处的量子化电荷泵，这使得它在实验上是可观察的。
2022-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Connecting Topological Anderson and Mott Insulators in Disordered Interacting Fermionic Systems
拓扑安德森绝缘体和莫特绝缘体是迄今为止在拓扑带绝缘体之外被单独和广泛探索的两个相。在这里，我们把这两个看似不同的拓扑相结合成一个系统的自旋1/2相互作用的费米子原子在一个无序的光晶格。我们发现在无相互作用和干净的极限下，拓扑Anderson绝缘体和莫特绝缘体在我们模型的相图中可以无间隙闭合地电连接。在这两个相之间，我们发现了一种无序相关的拓扑绝缘体，它是由无序和相互作用的结合从平凡的带状绝缘体诱导出来的，作为拓扑安德森绝缘体对多体相互作用机制的推广。相图通过计算各种拓扑性质来确定，并通过无监督和自动化机器学习来确认。我们开发了一种方法来提供一个统一和清晰的描述拓扑相变驱动的相互作用和无序。拓扑相位可以从光晶格中的无序/相互作用诱导的边缘激发和电荷泵中检测到。
2021-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
