Periodically driven interacting electrons in 1D: a many-body Floquet approach
提出了一种研究关联电子在简谐微扰驱动下的时间演化的方法。结合Floquet形式主义,包括含时场和集团微扰理论解决多体问题的存在下的短程关联,我们对待电子双敷料-光子和电子-电子相互作用-在同一个立足点上。我们将该方法应用到一个扩展的哈伯德链在半占领,我们表明,在该制度的小场频率和给定的场强值的零模Floquet带是没有更多的缺口和系统恢复金属态。我们的研究结果是一个无所不在的机制,绝缘体到金属过渡的一维系统的指示。
2016-06-14 cond-mat.str-el
Interacting Floquet topological phases in three dimensions
在两个维度上,相互作用的Floquet拓扑相位甚至可以在没有任何保护对称性的情况下出现,表现出对局部扰动鲁棒的手性边缘传输。我们探讨了一个类似的类Floquet拓扑相位在三维空间中,平移不变性,但没有其他对称性,这也表现出异常运输的边界表面。通过研究空间的局部二维酉算子,我们表明,这些阶段的边界行为属于等价类,每个特征在于由一组无穷的倒易晶格向量。反过来,这提供了一个分类的3D散装,我们认为这是完整的。我们证明,这样的阶段可能会产生完全可解的“交换驱动器”的批量。在这个过程中,我们表明,一般的交换驱动器在二维或三维的边缘行为可以推导出其行动的几何性质在散装,散装边界对应的形式。
2018-02-02 cond-mat.str-el
Exponentially Slow Heating in Short and Long-range Interacting Floquet Systems
我们分析了动力学的驱动(Floquet)哈密顿与短期和长期的相互作用,找到明确的证据热化时间,$τ^*$,随驱动频率呈指数级增加。我们观察到这种行为,无论是在系统与短程相互作用,我们的结果是一致的严格的界限,并在系统与长程相互作用,这种界限目前不存在。使用加热和纠缠动力学相结合,我们明确地提取有效的能量尺度控制热化的速率。最后,我们证明,时间短于$τ^*$,系统的动力学是很好的近似演化下的时间无关的哈密顿量$D_{\mathrm{eff}}$,短距离和长距离相互作用系统。
2017-08-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet prethermalization and regimes of heating in a periodically driven, interacting quantum system
我们研究了周期驱动的$O(N)$ -模型中的加热机制,该模型代表了相互作用量子多体系统的一般模型。通过计算吸收的能量与非平衡Keldysh格林函数的方法,我们建立了三个动力学制度:在短时间内单粒子占主导地位的制度,在中间时间稳定的Floquet prethermal制度,系统停止吸收,并在参数化晚的时候热化制度。我们的模拟表明,在热化制度的吸收的能量增长代数的指数,接近普适值的$1/2$的时间,因此显着慢于线性焦耳加热。我们的研究结果表明,在一个通用的多体系统驱动的频率是相当的微观尺度的预热状态的参数稳定性。这为在相互作用的Floquet系统的预热状态下实现奇异的量子相位,如时间晶体或相互作用的拓扑相位铺平了道路。
2016-09-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bulk-boundary correspondence for interacting Floquet systems in two dimensions
我们提出了一种方法来推导体积和边缘不变量的相互作用,多体局部Floquet系统在两个空间维度。这种方法是基于一个一般的数学对象,我们称之为流。作为我们的方法的应用,我们推导出体积不变量的Floquet系统没有对称性,以及系统与$U(1)$对称性。我们还推导出新的配方以前已知的单粒子和多体不变量。对于没有对称性的玻色子系统,我们的不变量给出了大量对应的有理数值GNVW指数$\frac{p}{q}$量化运输的量子信息沿边缘。
2022-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Classification of interacting Floquet phases with $U(1)$ symmetry in two dimensions
本文导出了二维空间中具有$U(1)$对称性的相互作用玻色子和费米子的Floquet相的完整分类。根据我们的分类,这些Floquet相位和有理函数$π(z) = a(z)/b(z)$之间存在一一对应关系,其中$a(z)$和$b(z)$是服从某些条件的多项式,$z$是形式参数。$π(z)$的物理含义涉及相应Floquet系统的频闪边缘动力学:在玻色子系统的情况下,为$π(z) = \frac{p}{q} \cdot \tildeπ(z)$,其中$\frac{p}{q}$是一个有理数,表征每个驱动周期期间边缘处量子信息的流动,而$\tildeπ(z)$是一个有理数函数,表征边缘处$U(1)$电荷的流动。在费米子的情况下也存在类似的分解。我们还表明,$\tildeπ(z)$是直接相关的时间平均$U(1)$电流,在一个特定的几何形状流动。这个$U(1)$电流是在以前的非相互作用费米子Floquet相位的研究中发现的量子化电流和量子化磁化密度的概括。
2020-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
From Dynamical Localization to Bunching in interacting Floquet Systems
我们表明,量子多体系统可以通过Floquet工程控制,即,可以通过采用周期性驱动来控制和操纵它们的特性。我们提出了一个具体的驾驶计划,允许控制的性质,移动单位和数量的扩散在通用多体系统。我们证明了这些想法的费米-哈伯德模型,驱动器呈现双占据的网站(doublons)的系统中的移动激发。特别是,我们表明,在系统中的扩散量和费米子配对的水平可以被控制和理解,仅在doublon动力学。我们发现,在一定的条件下,系统中的扩散可以完全消除。最后,我们总结我们的工作,将这些想法推广到一般的多体系统。
2018-07-19 cond-mat.str-el
Absence of Thermalization in Finite Isolated Interacting Floquet Systems
传统观点认为,孤立的相互作用周期驱动(Floquet)系统的长时间行为是一个无特征的最大熵状态,其特征是无限的温度。努力阻挠这个无趣的固定点包括添加足够的无序,以实现Floquet多体局域相或工作在一个狭窄的区域的驱动频率,以实现玻璃状的非热行为在很长的时间。在这里,我们表明,在清洁系统的Floquet本征态可以表现出非热行为,由于有限的系统尺寸。我们考虑一个一维的无自旋费米子系统与最近邻相互作用的相互作用项驱动。有趣的是,即使没有静态组件的相互作用,quasienergy频谱包含间隙和一个显着的分数的Floquet本征态,在所有quasienergy,有非热平均doublon密度。我们表明,这种非热行为出现,由于紧急可积性在大的相互作用强度,并讨论了如何打破与系统大小的幂律依赖的可积性。
2018-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
A Floquet perturbation theory for periodically driven weakly-interacting fermions
本文用Floquet微扰理论(FPT)计算了弱相互作用费米子在连续周期驱动下的Floquet哈密顿量$H_F$.这使我们能够解决在中间驱动频率$\hbar ω_D \ge V_0 \ll {\mathcal J}_0$的系统的动力学,其中${\mathcal J}_0$是动力学项的幅度,$ω_D$是驱动频率,和$V_0$是费米子之间的典型的相互作用强度。我们计算,随机初始状态,保真度$F$后,使用$H_F$和使用精确对角化(ED)获得的驱动周期的波函数。我们发现,FPT产生一个更大的值$F$相比,其马格努斯对应的$V_0\le \hbar ω_D$和$V_0\ll {\mathcal J}_0$。我们使用得到的$H_F$来研究弱相互作用费米子链的稳态的性质,我们发现一个广泛的范围内的$ω_D$,导致有限链的亚热或超热稳态。驱动的费米子链显示完美的动力学本地化$V_0=0$,我们解决这个动态本地化的命运在一个有限的相互作用链的稳定状态,并表明有本地化和离域稳定状态之间的交叉。我们讨论了我们的结果的意义,为巨大的链和图表的实验,可以测试我们的理论。
2020-07-13 cond-mat.str-el
From Floquet to Dicke: quantum spin-Hall insulator interacting with quantum light
由于经典电磁场引起的时间周期扰动对于使用Floquet理论设计物质的拓扑性质是有用的。在这里,我们研究量子化的电磁场的影响,重点是量子自旋霍尔绝缘体的边缘状态的量子化的光-物质相互作用。在任意弱耦合条件下发生Dicke型超辐射相变,电子能谱具有有限能隙,基态流形是拓扑的,其Chern数为$\pm 1$ .当激发的总数守恒时,沿着边缘产生光电流,在低频极限下被伪量化为$ω\ln(1/ω)$,并且对于具有$ω$光子频率的高频衰减为$1/ω$。光子谱函数表现出一个干净的Goldstone模式,在光学间隙和极化激元连续的希格斯集体模式。
2015-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Classification of Interacting Topological Floquet Phases in One Dimension
量子系统的周期性驱动可以实现新的拓扑相位,而静态系统中没有模拟。本文对周期驱动下相互作用的费米子和玻色子量子系统中的一维拓扑相和保序拓扑相进行了系统的分类,我们称之为Floquet保序拓扑相(FSPTs)。对于相互作用的FSPT的物理实现,通过无序的多体局域化是关键的成分,需要获得不会灾难性地加热到无限温度的稳定相。我们表明,玻色子和费米子FSPT阶段被归类为平衡相相同的标准,但与扩大的对称群$\tilde G$,现在包括离散时间平移对称性与Floquet演化。特别是,1D玻色子FSPT的扩大对称群$H^2({\tilde G},U(1))$的投影表示进行分类。我们构建了各种系统的显式格模型,然后形式化的分类,以证明这种结构的完整性。我们还得到了一般的限制本地化和对称性的基础上的对称群的表示理论,并表明,保本地化相位是可能的,只有阿贝尔对称群。特别是,这排除了具有连续自旋对称性的多体局域SPT的可能性。
2017-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong-Drive Floquet Engineering of Interacting Qudits: From Finite-Duration Controls to Emergent Symmetry
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
本研究提出强驱动 Floquet 理论,将实验可实现的有限时长脉冲波形纳入相互作用多能级量子系统的有效相互作用设计,可产生新相互作用与对称性,为该类系统的控制设计提供可扩展分析框架。
2026-09-07 cond-mat.str-el quant-ph
Floquet-induced localization in long-range many-body systems
长程相互作用系统中多体局域化的命运尚未完全确定。例如,遍历和多体局域化制度之间的相边界仍在争论中。在这里,我们使用Floquet动力学,它可以诱导多体局域化在一个干净的远程相互作用系统通过时空无序,这是实现随机本地旋转的规则操作。确定了均匀和非均匀两种长程耦合的相图。我们的Floquet机制比传统的静态无序方法显示出更大的局域化能力,因为它推动了有利于局域相的相边界。此外,我们全面的长时间模拟提供了强有力的支持所获得的结果的基础上静态分析。
2023-02-11 cond-mat.str-el quant-ph
Floquet Topological Order in Interacting Systems of Bosons and Fermions
周期性驱动的非相互作用系统可能会表现出异常的手征边缘模式,尽管主机带平凡的拓扑结构。我们发现,这些驱动器有令人惊讶的多体类似物,对应于A类,表现出异常的电荷和信息传输的边界。这种形式的驱动适用于玻色子、费米子和自旋的一般系统,并且可以由作用在开放系统边缘的反常幺正算符来表征。我们发现这些算子对所有的局部扰动都是鲁棒的,并且可以用一对互质整数来分类。这定义了动力学拓扑序的概念,可以应用于一般的时间依赖系统,包括多体局域相或时间晶体。
2017-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Stability of Floquet sidebands and quantum coherence in 1D strongly interacting spinless fermions
Institute for Theoretical Physics, Georg-August-University G\" o ttingen, Friedrich-Hund-Platz 1, D-37077 G\" o ttingen, Germany
该研究针对强关联量子系统中Floquet-Bloch边带的稳定性问题,通过精确对角化和矩阵乘积态方法计算谱函数,揭示了相互作用、驱动频率及噪声对边带寿命与量子相干性的影响机制。
2025-10-28 cond-mat.str-el quant-ph
Unveiling clean two-dimensional discrete time crystals on a digital quantum computer
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(RIKEN 新兴物质科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(RIKEN 量子计算中心);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(RIKEN 计算科学中心);RIKEN Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences Program (iTHEMS)(RIKEN 跨学科理论与数学科学计划);RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)(RIKEN 先锋研究集群)
该研究在数字量子计算机上揭示清洁二维离散时间晶体及不协调调制的离散时间晶体,展示了量子计算机在模拟多体量子系统动力学中的应用价值。
2026-03-12 cond-mat.str-el quant-ph
Anomalous Floquet Insulators
我们证明了一个二维的异常Floquet绝缘体(AFI)相的存在:一个相互作用(驱动)的非平衡拓扑相的物质,没有对应的平衡。的AFI的特点是由多体本地化的散装,表现出非平凡的微运动内的驱动周期,和离域(热化)在其边界的手征态。对于一个没有边缘的几何形状,我们认为,解析的大部分可能是多体本地化的相互作用的存在下,推导出的条件,预计稳定。我们调查的热化边缘和本地化的散装之间的相互作用,通过数值模拟的AFI的几何形状与边缘。我们发现,不均匀的粒子密度分布保持稳定的散装最长的时间尺度,我们可以访问,而传播的边缘状态持续和热化,尽管被耦合到散装。这些发现打开了在高温下观察相互作用系统中的量子化边输运的可能性。本文介绍的分析方法可用于研究其他反常Floquet位相的稳定性。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unitary Subharmonic Response and Floquet Majorana Modes
用非阿贝尔统计检测和操纵激发,如马约拉纳费米子,对于创建拓扑量子计算机至关重要。为此,我们展示了这种局域化粒子的存在与周期驱动系统中的酉次谐波响应(SR)现象之间的联系。特别是,从高度非平衡的初始状态开始,未成对的马约拉纳模式表现出自旋振荡的两倍的驱动周期,是本地化的,并可以在干净的系统中具有指数长的寿命。虽然SR的寿命是有限的,在conventionally不变的系统,我们表明,无序可以被设计来稳定的次谐波响应的马约拉纳模式。可以使用现代多量子位硬件(如超导电路和冷原子系统)来实现对这种现象的可行观察。
2020-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
On the phase structure of driven quantum systems
干净的和相互作用的周期性驱动的量子系统被认为表现出一个单一的,平凡的“无限温度”Floquet-ergodic阶段。相比之下,在这里,我们表明,他们的无序Floquet多体本地化的对应物可以表现出明显的有序相划定的急剧转变。其中一些是对称性破缺和拓扑有序的平衡态的类似物,而另一些--真正是弗洛凯问题的新发现--则以有序和非平凡的周期动力学为特征。我们说明这些想法在驱动自旋链与伊辛对称性。
2016-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Chiral Floquet Phases of Many-body Localized Bosons
我们构建和分类手性拓扑相位驱动(Floquet)系统的强相互作用玻色子,有限维网站希尔伯特空间,在两个空间维度。建设的收益,通过引入精确的可溶性模型与手性边缘,其中在存在的多体局域化(MBL)的散装被认为是导致稳定的手性相。这些手征相不需要任何对称性,事实上,它们的存在是由于驱动系统中能量守恒的缺乏。令人惊讶的是,我们表明,它们是由一个量化的多体指数,这是很好地定义为任何MBL Floquet系统进行分类。这个指数的值总是正有理数的对数,可以解释为沿着边缘抽取的每个Floquet循环的熵,形式化了量子信息流的概念。我们明确地计算这个指数为特定的模型,并表明,非平凡的拓扑结构导致边缘热化,这提供了一个有趣的散装拓扑结构和混乱的边缘之间的联系。我们还讨论了相互作用费米子系统中的手征Floquet相及其与手征玻色子相的关系。
2016-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Statistical transmutation in Floquet driven optical lattices
我们证明了在光驱动的二维光晶格中相互作用玻色子可以有效地表现出费米子统计。这种现象类似于1D中著名的Tonks-Girardeau政权。驱动晶格的Floquet带形成护城河形状,即沿着布里渊区中的闭合轮廓的最小值。这种动能的简并有利于费米子准粒子。统计嬗变是通过类似于分数量子霍尔情况的Chern-Simons通量附着来实现的。我们发现,释放玻色子的速度分布是一个敏感的探针的费米性质的固定Floquet状态。
2015-06-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Floquet Product Mode
研究相互作用Floquet Ising链边缘模式动力学,发现由$0$与$π$模式算子乘积形成的第三种长寿命Floquet乘积模式,其寿命可显著更长且不受特定散射衰减过程影响。
2024-08-05 cond-mat.str-el
Floquet dynamical phase transition and entanglement spectrum
我们研究了一维p波超导体中纯态和混合态的Floquet动力学量子相变。在傅立叶空间中,模型被重铸为非相互作用的准自旋受到时间相关的有效磁场。我们发现,FDQFT发生在一个范围内的驱动频率,而不诉诸于任何淬火。此外,FDQFT出现在准自旋处于共振状态的区域中。在共振区,粒子数在自旋向下和向上状态之间完全循环。此外,我们还利用纠缠谱和纠缠纯度测度研究了FDQFT出现的条件。我们的结果意味着纠缠谱可以真正捕获FDQFT发生的共振区。特别地,动力学拓扑区域导致纠缠谱的简并。结果表明,驱动频率范围的边界,在该系统揭示FDQFTs,由纯度纠缠措施发出信号。
2021-06-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el 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
Floquet Schrieffer-Wolff transform based on Sylvester equations
提出基于Sylvester方程的Floquet Schrieffer-Wolff变换,用于任意非共振频率下周期驱动多体系统的有效哈密顿量计算,超越高频展开方法,并可用于量子门设计与量子模拟。
2025-01-24 cond-mat.str-el quant-ph
Classification of topological phases in periodically driven interacting systems
我们认为拓扑相位周期性驱动(Floquet)系统表现出多体局域化,保护对称性$G$。我们认为这样的阶段和拓扑相的对称性$\mathbb{Z} \rtimes G$,其中额外的$\mathbb{Z}$帐户的离散时间平移对称性保护的非驱动系统之间的一般对应关系。因此,例如,没有内在拓扑顺序的$d$空间维度中的玻色子相(SPT相)通过上同调群$H^{d+1}(\mathbb{Z} \rtimes G, \mathrm{U}(1))$分类。对于酉对称性,我们解释额外产生的Floquet相位的低维SPT阶段,在一个时间步期间被泵送到边界。这些结果也意味着存在的新的富拓扑(SET)订单保护的驱动器的周期性。
2016-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet engineering of edge states in the presence of staggered potential and interactions
我们研究了周期性驱动的电场对一维紧束缚模型的影响。我们首先考虑一个非相互作用的系统,或没有交错的现场潜力,我们发现,周期性的驱动可以产生的状态完全或部分本地化的有限大小的系统的两端附近。取决于系统参数,这些状态的Floquet本征值位于体态本征值连续体的外部或内部;只有在前一种情况下,我们发现这些状态完全局限于两端,是真正的边缘状态。然后,我们考虑一个系统的两个玻色子粒子有现场哈伯德相互作用,并表明,一个周期性驱动的电场可以产生两个粒子的状态,这些是本地化的系统的两端。我们发现,许多这些影响可以理解使用Floquet微扰理论,这是有效的大交错潜在的限制或大的相互作用强度。其中一些影响也可以定性地理解,通过考虑时间无关的哈密顿量,有一个潜在的网站在边缘;这些类型的哈密顿量有效地出现在一个Floquet-Magnus分析的驱动问题。最后,我们讨论了如何通过测量系统的微分电导来检测周期驱动非相互作用费米子系统产生的边缘态。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarization through Floquet resonances in a driven central spin model
绝热地改变多体量子系统的驱动频率可以诱导时间平均哈密顿量的共振本征态之间的受控跃迁,对应于Floquet谱中的绝热跃迁,并提供了量子多体控制中的通用工具。使用中心自旋模型作为一个应用程序,我们展示了如何控制驱动过程可以导致一个基于极化的解耦的中心自旋从其退相干诱导环境共振。虽然它通常是不可能的,以获得确切的Floquet哈密顿驱动相互作用系统,我们利用中心自旋模型的可积性,以显示如何从量子猝灭技术可以用来明确地构建Floquet哈密顿在一个受限制的多体基础和模型Floquet共振。
2018-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nlin.SI
Emergent Black Hole Dynamics in Critical Floquet Systems
虽然受驱动的相互作用量子物质通常会受到加热和扰乱,但某些类别的系统会避开这种范式。我们研究这样一个特殊的类周期性驱动的临界(1 + 1)维系统的空间调制,但无序的时间演化算子。而不是完全混乱,系统的激励仍然是明确的。它们的传播类似于两个史瓦西黑洞在弯曲时空中沿光锥的演化。霍金温度作为区分加热和非加热阶段的序参量。在由霍金温度的倒数决定的时间尺度之外,激发被黑洞吸收,导致能量在它们的中心奇异地集中。我们在共形场论内分析地得到这些结果,利用到正弦平方变形场论的映射。此外,通过相互作用的XXZ自旋1/2链的数值计算,我们证明了我们的研究结果生存晶格正则化。
2019-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Interaction Driven Floquet Engineering of Topological Superconductivity in Rashba Nanowires
我们分析,解析和数值计算,周期性驱动的Rashba纳米线接近耦合到$s$波超导体使用玻色化和重整化群分析在该制度的强电子-电子相互作用。由于排斥相互作用,超导间隙被抑制,而Floquet塞曼间隙被增强,从而导致更高的有效值的$g$-因子相比,非相互作用的情况下。不同的耦合常数,速度,和Luttinger液体参数的流动方程明确建立,即使对于小的初始值的Floquet塞曼间隙相比,超导邻近间隙,相互作用驱动系统的拓扑相和带间相互作用项有助于实现更大的区域的拓扑相在参数空间中。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Abelian Floquet symmetry-protected topological phases in one dimension
时间相关系统最近被证明支持静态系统中无法实现的新型拓扑顺序。在本文中,我们考虑了一系列的时间依赖,相互作用的系统在一维的阿贝尔对称群的保护。我们分类的不同的拓扑阶段,可以存在于这种设置,并发现它们可以描述的封闭系统的酉演化相关的体积不变量。在开放系统中,非平凡相位对应于多体准能谱中的边缘模式的出现,其通过体积-边缘对应的形式与体积不变量相关。我们介绍了简单的模型,实现非平凡的动力学阶段在一些情况下,并概述了一个循环的建设,可用于产生这样的阶段更普遍。
2016-09-06 cond-mat.str-el
Time and Momentum Resolved Tunneling Spectroscopy of Floquet dynamics
Northeastern University(东北大学)
本研究提出时间与动量分辨隧穿光谱方案,用于探测超越高频极限的Floquet驱动系统瞬时能谱,经基准测试后推广至强关联系统,还对共振驱动下带隙内态的出现给出微观描述并探讨其有限温度对应情形。
2026-08-28 cond-mat.str-el
Many-body correlations in Floquet steady-states: Frequency-resolved renormalization group of the driven Anderson impurity
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马普物质结构动力学研究所)
本文提出一种直接在Floquet稳态中构建的重整化群框架,系统地纳入频率依赖的相互作用效应。通过保留双粒子顶点的频率结构,研究驱动相互作用系统的动态响应和非平衡输运,并通过周期驱动单杂质安德森模型验证方法的有效性。
2026-07-16 cond-mat.str-el
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
Colossal magnetoresistance in an ultra-clean weakly interacting 2D Fermi liquid
我们报告了一个新的现象,观察在一个40 nm宽的GaAs量子阱中的存在下的外部磁场平行于高迁移率的2D电子层的庞磁阻。在强磁场中,磁阻从0到45 T增加了约300倍,而系统没有经历任何金属-绝缘体转变。我们讨论了如何这种巨大的磁阻效应不能归因于自旋自由度或本地化物理,但最有可能源于强磁轨道之间的耦合的二维电子气和磁场。我们的观察结果是一致的场诱导的二维到三维的限制电子系统的转变。
2010-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Destructive Interference induced constraints in Floquet systems
提出量子轨迹破坏性多体干涉范式,在特殊频率驱动的Floquet系统中生成预热动力学受限动力学,通过一维自旋模型示例验证其希尔伯特空间碎片化特性。
2025-08-25 cond-mat.str-el quant-ph
Lindblad equation approach to the optimal working point in nonequilibrium stationary states of an interacting electronic one-dimensional system: Application to the spinless Hubbard chain in the clean and in the weakly disordered limit
使用林德布拉德方程的方法,我们推导出的参数范围内的相互作用的一维电子链连接到两个水库在大的偏压限制,其中的最佳工作点(对应于作为一个函数的应用偏置的变化的单调性的稳态电流)出现在非平衡稳态。在一维无自旋费米哈伯德链的特定情况下,我们证明了一个最佳的工作点出现在依赖于链和水库之间的耦合,在相互作用和非相互作用的情况下,在固定电流。我们表明,最佳的工作点是强大的对局部缺陷的链,以及对有限数量的淬火无序。最后,我们讨论了我们的结果的重要性,优化性能的量子线路调整其组件尽可能接近他们的最佳工作点。
2021-03-22 cond-mat.str-el quant-ph
Breaking the integrability of the Heisenberg model through periodic driving
我们研究相互作用的量子系统的命运,这是周期性的来回切换两个可积的哈密顿驱动。这提供了一种打破可积性的非常规和可调的方式,在这个意义上,频闪时间演化通常由Floquet哈密顿算子描述,随着驱动频率的降低,该哈密顿算子逐渐变得不那么可积。在这里,我们在两个可积的各向异性海森堡哈密顿之间进行周期性切换的自旋链的这个想法。我们区分共振相互作用和微扰(本地)相互作用的可积性破坏的影响,并说明这些通过对比不同的措施,在Floquet状态的能量,并通过研究水平间距统计。这种情况被认为是一般的驱动相互作用可积系统的代表。
2017-08-24 cond-mat.str-el quant-ph
Inducing exceptional points, enhancing plasmon quality and creating correlated plasmon states with modulated Floquet parametric driving
本研究提出光频调制Floquet驱动参数激发多体系统低频集体模式的方法,可设计奇异色散等离子体时变介质,发现共振等离子体的奇异点、类晶体新态及品质增强效果。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.PS
Quantum simulation of generic spin exchange models in Floquet-engineered Rydberg atom arrays
针对里德堡原子阵列量子模拟器受限于实验能力、无法模拟通用自旋交换模型的问题,提出结合全局与局部控制的Floquet工程新方案,仅用现有实验能力即可数值实现多种未达成的自旋交换模型,为研究大量新奇量子自旋模型提供可行路径。
2023-06-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Higher-order and fractional discrete time crystals in clean long-range interacting systems
离散时间晶体是周期性驱动的系统,其特征在于具有周期性$nT$的响应,其中$T$是驱动周期,而$n>1$是驱动周期。通常,$n$是一个整数,并且从上到下由局部(或单粒子)希尔伯特空间的维度限定,最突出的例子是自旋$1/2$系统,其中$n$被限制为$2$。在这里,我们表明,一个干净的自旋$1/2$系统中存在的长程相互作用和横向场可以维持一个巨大的各种不同的“高阶”离散时间晶体与整数,令人惊讶的是,甚至分数$n > 2$。我们彻底使用精确对角化,半经典方法和自旋波近似相结合的特点,这些(可以说是prethermal)非平衡相的物质,这使我们能够建立它们的稳定性存在竞争的长,短距离相互作用。值得注意的是,这些阶段出现在一个模型与连续驱动和时间无关的相互作用,方便的实验实施与超冷原子或捕获的离子。
2021-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Floquet control of interactions and edge states in a programmable quantum simulator
Duke University(杜克大学);Institute of Fundamental Physics IFF-CSIC(基础物理研究所 IFF-CSIC);Cornell University(康奈尔大学);Fudan University(复旦大学)
通过Floquet控制实现SSH模型中的自旋相互作用和边缘态研究,展示了复杂自旋模型的动力学探索方法。
2025-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph