Quasiperiodicity hinders ergodic Floquet eigenstates
本文研究一维准周期系统在周期性淬火下的非遍历性,发现跨越局域相与弹道相的淬火在热力学极限下仍产生非遍历态,仅当淬火周期随系统尺寸缩放时才能恢复遍历性,证明准周期性阻碍了驱动系统的遍历与热化。
2023-06-21 cond-mat.dis-nn
Floquet engineering topological many-body localized systems
我们展示了如何二阶Floquet工程可以用来实现系统中,多体局域化与拓扑性质共存的驱动系统。这允许人们即使在高能量下也能实现和动态控制拓扑保护的量子位。Floquet工程-周期性驱动的非平衡系统可以有效地模拟不同哈密顿量的物理学的想法-用于模拟一维自旋之间的有效三体相互作用,仅使用时间相关的两体相互作用。在有效系统中,模拟拓扑和无序共存,这为多体局域化的相互作用提供了一条有趣的途径,违背了我们对热力学的标准理解,以及物质的拓扑相,这是基础和技术上的重要性。我们明确地展示了如何结合Floquet工程,拓扑和多体局域化允许一个收获的优点(随时间变化的控制,拓扑保护和减少加热,分别)的每个这些子字段,同时保护他们的缺点(加热,静态控制参数和强无序)。
2020-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Strongly Disordered Floquet Topological Systems
我们研究了Floquet拓扑系统在二维强无序制度,描述独立的电子在晶格上受到周期性驱动。在Floquet传播子的频谱中,我们假设存在一个区间,在该区间中所有的状态都是局部的--一个迁移率间隙。首先,我们推广的相关结构从频谱到迁移率间隙,定义了一个体积指数的无限样本和一个边缘指数的半无限的一个,并证明了体积-边缘对应。其次,我们考虑完全本地化的系统,其中的流动性间隙是整个圆,并定义替代散装和边缘指数,绕过相对建设和匹配的量化磁化和泵浦可观的物理文献。最后,我们表明,任何系统的流动性差距可以减少到一个完全本地化的。定义的所有指数都是相等的。
2018-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall math-ph
Density-Matrix Renormalization Group study of Many-Body Localization in Floquet Eigenstates
我们推广了最近引入的密度矩阵重整化群(DMRG-X)[Khemani et al,PRL 2016]算法,以获得一维周期驱动多体局域系统的Floquet本征态。这种推广是可能的事实,即时间演化算子的一个时期可以有效地表示使用矩阵乘积算子。我们首先基准的方法相比,精确对角化的小系统。然后,我们获得Floquet本征态较大的系统,并明确表明,特征面积律缩放仍然强大。
2016-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Flow Equations for Disordered Floquet Systems
在这项工作中,我们提出了一种新的方法来无序,周期性驱动(Floquet)量子多体系统的基础上流方程。具体地说,我们在扩展的Hilbert空间中引入了Floquet算子的连续酉流,其不动点是对角的且与时间无关,使我们能够直接获得Floquet模。我们首先将这种方法应用于周期性驱动的Anderson绝缘体,它是准确的,然后将其扩展到驱动的多体局域系统内的截断流方程的Anchor。特别地,我们计算出的紧急Floquet局部积分的运动,这是一个周期性驱动的多体局域相。我们证明了该方法在弱相互作用机制下仍然具有良好的控制性,并且允许我们访问比数值精确方法更大的系统尺寸,为二维驱动多体系统的研究铺平了道路。
2021-06-24 cond-mat.dis-nn quant-ph
Floquet second-order topological Anderson insulator hosting corner localized modes
本研究在含时周期驱动和无序势背景下提出Floquet高阶拓扑Anderson绝缘体(FHOTAI)相,实现$0$-模和$\pi$-模,并发展基于手性对称的实空间缠绕数以表征该相变。
2024-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topology and Broken Symmetry in Floquet Systems
Floquet系统是由周期性的,时间依赖的,哈密尔顿。从表面上看,它们应该从外部驱动器中吸收能量,这些外部驱动器参与调节它们的耦合,并加热到无限高的温度。然而,这种不愉快的状态可以通过许多方式避免。相反,从最近的许多研究中可以清楚地看到,它们可以表现出各种各样的非平凡行为--其中一些在非驱动系统中是不可能的。在这篇评论中,我们描述了这项工作的主要思想和主题:新颖的Floquet驱动器,表现出非平凡的拓扑结构在单粒子系统中,存在和分类的异国情调的Floquet驱动器在相互作用的系统,以及随之而来的多体Floquet阶段和参数的概念,他们的稳定加热。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The anomalous Floquet Anderson insulator in a continuously driven optical lattice
本文证明在连续驱动光晶格的反常Floquet拓扑绝缘体中引入无序可稳定反常Floquet Anderson绝缘体相,体态局域化而泵浦电荷保持量子化。
2023-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
The anomalous Floquet-Anderson insulator as a non-adiabatic quantized charge pump
周期性驱动的量子系统为实现拓扑现象提供了一个新颖而通用的平台。其中有类似于拓扑绝缘体和超导体,可在静态系统中实现;然而,其中一些现象是周期性驱动情况下所特有的。在这里,我们表明,无序的,周期性驱动系统承认一个“异常”的二维相位,其准能谱由手征边缘模式,共存于一个完全本地化的散装-静态哈密顿不可能。这种独特的情况作为一个新的拓扑保护的非平衡输运现象的基础:量子化非绝热电荷泵。我们确定的散装拓扑不变量的特点,新的阶段(我们称之为“异常Floquet安德森绝缘体”,或AFAI)。我们提供了明确的模型,构成了新阶段的存在的原则证明。最后,我们提出的证据表明,从AFAI到一个平凡的,完全本地化的阶段的无序驱动的过渡是在同一个普适性类的量子霍尔坪过渡。
2015-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Floquet Majorana Edge Mode and Non-Abelian Anyons in a Driven Kitaev Model
本文从理论上研究了具有磁电交叉耦合的Kitaev蜂窝模型中激光驱动的非平衡态。我们表明,一个拓扑自旋液体与一个无间隙的手征边缘模式出现时,我们施加一个椭圆或圆偏振激光。这是弗洛凯拓扑绝缘体的强相关量子自旋版本。在拓扑阶段,边缘模式是由马约拉纳费米子和散装有间隙的非阿贝尔任意子激发。
2014-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Floquet Time Spirals and Stable Discrete Time Quasi-Crystals in Quasi-Periodically Driven Quantum Many-Body Systems
我们分析准周期驱动的量子系统,可以精确地映射到周期驱动的,并找到Floquet时间螺旋在类比空间无公度螺旋磁状态。将该机制推广到多体系统,我们发现在准周期驱动系统中也可以发生离散时间平移对称性破缺。我们构造了一个离散时间多体局域化稳定的准晶体。至关重要的是,它仍然存在的扰动下,打破了与周期系统的等价性。因此,它提供了一个稳定的准周期驱动的多体量子系统,它不会加热到无特征的无限温度状态的证据。
2019-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
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
Floquet Perfect Absorbers based on Periodically Driven Targets
我们介绍了多通道Floquet完美吸收体(FPA)的概念,它是周期性调制的有损耗干涉陷阱,完全吸收入射单色波。拟议的FPA协议利用Floquet工程方法,造成各种新兴的现象和功能:可重构的完美吸收(PA)的入射波的频率范围很广,PA的无穷小的本地损失,PA通过临界耦合高Q模式通过诱导背反射动态镜。
2018-08-01 cond-mat.dis-nn physics.app-ph physics.optics
Disordered Chern insulator with a two step Floquet drive
我们探讨的物理陈绝缘体进行两步Floquet驱动。我们分析得到的相图,并表明,该系统可以表现出不同的拓扑相位特征的存在和手性的边缘模式的Floquet准能谱的两个散装差距,周围$0$和$π$。我们发现系统的相位依赖于驱动的平均值而不依赖于驱动的振幅。表征相位的体积拓扑不变量可以通过将一段时间内的酉演化映射到能量平凡但拓扑非平凡的时间演化来提取。大量的拓扑不变量的存在下,淬火无序的数值研究揭示了新的过渡诱导强无序(i)从不同的拓扑平凡的绝缘体阶段和(ii)从平凡的拓扑安德森绝缘体阶段在中间的无序强度。准能谱的水平统计的仔细分析表明,在这些过渡附近的“悬浮湮灭”机制。
2016-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Effects of Disorder on a 1-D Floquet Symmetry Protected Topological Phase
周期驱动系统,也称为Floquet系统,可以实现平衡状态下无法找到的对称保护拓扑(SPT)相。在这里,我们试图了解这种SPT阶段的强无序的影响,工作与一维Floquet系统属于Altland Zirnbauer类BDI。利用转移矩阵方法,我们发现,无序系统主机的平凡,拓扑和Floquet拓扑相位阵列。然后,我们探讨的情况下,均匀分布的债券的相图。我们的分析结果证实了大量的拓扑不变量的数值计算。虽然所有的状态是一般本地化,附近的相变的拓扑边缘状态的本地化长度发散。我们推导出这些分歧的临界指数,发现他们采取的平衡值,尽管事实上,我们正在考虑的阶段独特的非平衡。我们还讨论了我们的工作如何为研究相互作用的Floquet SPT阶段奠定基础。
2015-12-14 cond-mat.dis-nn
A Floquet Model for the Many-Body Localization Transition
多体局域相(MBL)和热相之间的动态量子相变的性质仍然是一个悬而未决的问题,并且对这个问题的一条攻击线是在有限尺寸系统中数值地探索这种转变。为了最大限度地提高MBL阶段和热阶段在这样的有限尺寸系统之间的对比度,我们认为应该选择一个Floquet模型,没有当地的守恒定律和快速热化到“无限温度”的热阶段。在这里,我们介绍和探索这样的Floquet自旋链模型,并表明,标准诊断的MBL热转变表现良好,在这个模型中,即使在适度的大小。我们还介绍了一个物理动机的时空关联函数的峰值在Floquet模型的过渡,但强烈的影响,在哈密顿模型的守恒定律。
2016-09-01 cond-mat.dis-nn
To heat or not to heat: time crystallinity and finite-size effects in clean Floquet systems
大多数关于离散时间晶体的文献所依赖的一个基石假设是,均匀的Floquet系统通常会加热到一个无特征的无限温度状态,这一期望促使该领域的研究人员主要关注多体局域系统。然而,一些工作表明,时间结晶度的标准诊断同样适用于没有混乱的清洁环境。这一事实提出了一个问题,即均匀的离散时间晶体是否可能避免最初预期的加热。通过研究具有短程相互作用的局部模型和均质模型,我们明确了这两种情况之间的关键差异。一方面,我们仔细的标度分析证实,在热力学极限和本地化的离散时间晶体相比,均匀系统确实热。另一方面,我们表明,由于一种机制让人想起量子疤痕,有限尺寸的均匀系统仍然可以表现出非常清晰的时间结晶度的签名。实际上,次谐波响应可以在比可积性破坏项所设定的时间尺度大得多的时间尺度上持续存在,热化可能只发生在非常大的系统尺寸(例如,的数百个旋转)。除了澄清无无序系统中加热的出现之外,我们的工作还聚焦于有限尺寸的均匀系统,作为实验实施非平凡平衡物理的主要候选者。
2020-12-29 cond-mat.dis-nn quant-ph
Floquet dynamics of disordered bands with isolated critical energies
我们调查的本地化性能的驱动模型,表现出一个子广泛的扩展状态的数量在静态设置。我们考虑的情况下,扩展模式是或不受拓扑考虑。为此,我们对比强烈驱动的无序最低朗道能级,我们称之为随机朗道模型(RLM),与随机二聚体模型(RDM);后者也有一个子广泛的一组离域模式在中间的频谱,其起源不是拓扑。我们将驱动模型映射到一个更高维度的有效模型,并使用递归格林函数方法数值计算作为无序强度,驱动幅度和频率的函数的本地化长度。我们的数值计算结果表明,在存在一个强驱动(低频率和/或大驱动振幅),拓扑保护RLM继续表现出一个频谱与本地化和离域(或临界)模式,但离域模式的频谱范围增强的驱动。这是由于局部模式与扩展模式的混合而发生的,扩展模式是由于光谱中间的拓扑保护临界能量而产生的。另一方面,在RDM中,弱驱动立即定位整个频谱。这与微扰理论的天真预期相反,微扰理论认为局域和离域模式之间的混合一般会增强所有模式的离域。我们的工作突出了离域模式的起源在相应的Floquet模型的本地化属性的重要性。
2019-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum noise detects Floquet topological phases
本文研究了一个非平衡、周期性驱动、带有静电引线的开放系统中的量子噪声。使用Floquet格林函数的形式主义,我们表明,无论是分析和数值,本地电压噪声谱可以检测到丰富的Floquet拓扑相位的结构明确。值得注意的是,规则和异常Floquet拓扑束缚态可以被检测到,并区分,通过噪声谱的峰值结构在边缘周围的零,半,和全驱动频率。我们还表明,局部噪声的拓扑特征是强大的中度混乱。因此,局部噪声测量是Floquet拓扑相位的灵敏检测器。
2018-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall