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
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
Operator growth and eigenstate entanglement in an interacting integrable Floquet system
我们分析了一个简单的量子动力学模型,这是一个离散时间确定性版本的弗雷德里克森-安德森模型。我们认为,这个模型是可积的,与经典的硬棒气体相关的准粒子描述。尽管该模型的可积性,物理算子的扩散算子增长一般的混沌模型,扩散加宽的前沿,和本地运营商遵守本征态热化假设(ETH)。然而,大型子系统违反ETH;作为子系统大小的函数,本征态纠缠首先线性增加,然后在参数小于系统大小一半的尺度上饱和。
2018-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
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
Classification of Thouless pumps with non-invertible symmetries and implications for Floquet phases
该研究针对一维系统的保对称性动力学,通过模范畴自等价群分类了带非可逆对称性的Thouless泵,构造了对应格点模型的泵算符与Floquet驱动,并给出满足Onsager代数时的Floquet相图解析解,为两类物理对象的普遍关联提供了路径。
2025-10-02 cond-mat.str-el quant-ph
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 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
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
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-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
Almost strong 0, π edge modes in clean, interacting 1D Floquet systems
某些周期性驱动的量子多粒子系统在一维中表现出与拓扑性质相关的边缘模式,并导致Floquet谱的近似简并。类似的情况也发生在自旋链中,在某些可积自旋链中,稳定的边缘模式在所有能量下都存在。此外,这些边缘模式被发现是非常稳定的扰动。在这里,我们调查的稳定性的边缘模式的相互作用,周期性驱动,清洁系统。我们引入了一个模型,其特征在于边缘模式,随着时间的推移而持续,其尺度远远超过了系统的大部分加热到无限温度所需的时间。
2020-01-24 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
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
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
1D Many-body localized Floquet systems II: Symmetry-Broken phases
最近的工作表明,一个尖锐的定义“相的物质”,可以给出周期性驱动的“Floquet”量子系统表现出多体局域化。在这项工作中,我们提出了一个分类的阶段互动Floquet本地化系统(完全)自发打破对称性-我们专注于一维的情况下,但我们的结果似乎推广到更高的维度。我们发现,不同的Floquet阶段对应的元素的$Z(G)$,中心的对称群的问题。在以前的论文中,我们提供了一个完整的同伴分类,即,顺磁相
2016-11-24 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
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
Streamlined Krylov construction and classification of ergodic Floquet systems
本文利用单位圆正交多项式推广 Floquet 量子系统的 Krylov 构造,将动力学映射为可高效模拟的一维紧束缚链,并依据 Verblunsky 系数渐近行为分类混沌与可积系统。
2025-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Theory of Anomalous Floquet Higher-Order Topology: Classification, Characterization, and Bulk-Boundary Correspondence
周期驱动或Floquet系统可以实现不存在于任何物质平衡态中的异常拓扑现象,其分类和表征需要新的理论思想,这些思想超越了静态拓扑相的成熟范式。在这项工作中,我们提供了一个通用的框架来理解异常Floquet高阶拓扑绝缘体(AFHOTI),其中的分类仍然是一个具有挑战性的悬而未决的问题。在二维(2D)中,这样的AFHOTI被定义为他们的强大的,受保护的角落模式钉扎在特殊的准能量,即使他们所有的Floquet带功能平凡的带拓扑。角模物理的AFHOTI被发现是一般由3D狄拉克/Weyl拓扑奇点生活在散装时间演化算子的相位谱。物理上,这样的相带奇点本质上是拓扑量子临界性的“足迹”,它将AFHOTI与静态极限的平凡相分离。引人注目的是,这些奇点具有非常规的色散关系,这在3D中的任何静态晶格上都无法实现,然而,这类似于4D拓扑晶体绝缘体的表面物理。我们通过降维技术建立了上述高阶体边界对应关系,该技术还允许对受点群对称性保护的2D AFHOTI进行系统分类。我们证明了我们的理论应用到两个具体的,实验上可行的模型AFHOTI的保护$C_2$和$D_4$对称性,分别。我们的工作铺平了道路,一个统一的理论分类和表征Floquet拓扑问题。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
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
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
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
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
Classification of $SL_2$ deformed Floquet Conformal Field Theories
非平衡态量子多体动力学的分类是凝聚态物理和统计力学中的一个具有挑战性的问题。本文研究了(1+1)维共形场论在周期驱动下,在$N$非对易哈密顿量作用下是否稳定的基本问题。以前的工作表明,Floquet(或周期性驱动)CFT驱动的某些$SL_2$变形哈密顿表现出非加热(稳定)和加热(不稳定)阶段。在这项工作中,我们表明,相图依赖于驱动哈密顿量的类型。一般来说,加热相是通用的,但非加热相可能不存在于相图中。对于非加热相的存在,我们给出了$N=2$存在的充分必要条件和$N>2$存在的充分条件.这些条件由数据的$N$层组成,每层由驱动哈密顿量的类型确定。我们的结果也适用于$N=1$的单量子猝灭问题。
2020-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
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
An infinite family of 3d Floquet topological paramagnets
在时间周期驱动的系统中,我们发现了一个无限多的时间反演对称的3d相互作用的玻色子或自旋拓扑绝缘体,我们称之为Floquet拓扑顺磁(FTPM)。这些FTPM阶段表现出内在的动力学性质,不能发生在热平衡,并由一个无限集的$Z_2$值的拓扑不变量,一个为每个素数。拓扑不变量的物理特征在于表面磁畴壁,其充当单向量子信道,在每个驱动周期期间传输量化的信息包。我们构建了实现这些阶段的精确可解模型,并讨论了它们的拓扑保护表面态的异常动力学。与以前遇到的例子Floquet SPT阶段,这些三维FTPMs不捕获组上同调方法,不能从平衡分类简单地通过处理离散时间平移作为一个普通的对称。最简单的这种FTPM相位可以具有异常的$Z_2$(复曲面代码)表面拓扑顺序,其中规范电和磁激发在每个Floquet周期中交换,这在不破坏时间反演对称性的情况下不能发生在纯2D系统中。
2017-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Floquet Supersymmetry
我们表明,在周期性驱动(Floquet)量子系统的时间反射对称性,使一个内在的非平衡现象结构上类似于量子力学sypersymmetry。特别是,我们发现Floquet类似物的威滕指数的地方的准能量$0$和$π$的状态的简并性的下限。此外,我们表明,在某些情况下,时间反射对称性也可以交换费米子和玻色子,导致费米子/玻色子对相反的准能量。我们提供了一个简单的类无序,相互作用,遍历Floquet模型与一个指数级的大量的状态在准能量$0$和$π$,这是强大的,只要时间反射对称性被保存。Floquet超对称性在某些局部观测量的演化中表现为具有戏剧性的有限尺寸标度的倍周期效应,为实验提供了清晰的签名。
2018-05-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet Hopf Insulators
我们预言了三维双带系统中存在一种新的Floquet拓扑绝缘体,Floquet Hopf绝缘体,它具有两个不同的拓扑不变量。一个是霍普夫$\mathbb{Z}$不变量,一个表征(非驱动)霍普夫拓扑绝缘体的连接数。第二个不变量是一个固有的Floquet $\mathbb{Z}_2$不变量,并表示凝聚态实现的拓扑结构的基础上的威滕异常粒子物理学。这两个不变量都来自于系统时间演化中的拓扑缺陷,受到一个过程的影响,在这个过程中,不同准能量的缺陷交换甚至是拓扑电荷的数量。他们的对比分类导致一个可测量的物理后果,即,一个不寻常的散装边界对应的无间隙的边缘模式的拓扑保护,但可能存在于0-或$π$ -quasienergy。我们的研究结果代表了一个阶段的问题超出了传统的分类Floquet拓扑绝缘体。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Classifying one-dimensional Floquet phases through two-dimensional topological order
University of Sydney(悉尼大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文通过SymTFT方法,利用二维拓扑序分类一维Floquet MBL相,揭示了双时间晶体的特性,并展示了其在量子计算中的应用前景。
2025-12-17 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Floquet symmetry-protected topological phases in cold atomic systems
我们提出并分析了两种不同的路线实现相互作用的安全保护的拓扑(SPT)阶段,通过定期驾驶。首先,我们证明了一个驱动的横向场伊辛模型可用于工程师复杂的相互作用,使模拟的平衡SPT阶段。该相位仅在由驱动频率控制的参数时间尺度内保持稳定,超过该参数时间尺度,其拓扑特征被破坏。为了克服这个问题,我们考虑一个替代路线的基础上实现一个固有的Floquet SPT阶段,没有任何平衡模拟。在这两种情况下,我们表明,无序,导致多体局域化,防止失控加热,并使相干量子动力学在高能量密度的观察。此外,我们澄清了平衡和Floquet SPT阶段之间的区别,通过确定一个独特的基于微动的纠缠频谱签名后者。最后,我们提出了一个统一的实施在一维链的里德伯打扮的原子,并显示保护边缘模式是观察到现实的实验时间尺度。
2017-09-22 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
Geometric phases in generalized radical Floquet dynamics
本文证明 Pancharatnam 相位是含测量量子多体动力学的自然不变量,并以 Hastings–Haah $\mathbb Z_2$ Floquet 码为例,通过可解自旋模型建立其与 radical 手性 Floquet 相的对应。
2023-12-07 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
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 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
Floquet topological phases with symmetry in all dimensions
动态系统可能拥有许多显著的受保护阶段,这些阶段与静态系统有质的不同。在这项工作中,我们考虑的相位空间的尊重酉演化的详细信息,并确定几个不同的类主机新的动力学秩序的演变。利用群上同调的思想,我们构造了一组相互作用的Floquet驱动器,这些驱动器在每个维度上为每个非平凡的上同调类生成动态的安全保护拓扑序,并用明确的二维例子说明了我们的构造。我们还确定了一组的phily-protected Floquet驱动器,位于外面的组上同调建设,和另一类phily-respecting拓扑驱动器的主机手征边缘模式。我们使用这些特殊的驱动器来定义一个概念的阶段(稳定的一类局部扰动的批量)和相对和绝对拓扑秩序的概念,它可以应用于许多不同类别的酉演化。这些包括完全的多体定域幺正演化和时间晶体。
2016-12-16 cond-mat.dis-nn 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
Dissipative Floquet Dynamical Quantum Phase Transition
非厄米哈密顿提供了一个简单的图片检查耗散系统的自然或诱导增益和损失。研究了耗散周期性时间驱动XY和扩展XY模型中的Floquet动力学相变,其中虚部项表示与环境相互作用过程中的物理增益和损失.与时间无关的有效Floquet非厄米哈密顿量通过分析非厄米能隙揭示了三个区域:纯实能隙(实本征值)、纯虚能隙和复能隙。我们表明,系统的每个区域可以区分复杂的几何非绝热相。我们发现,在耗散存在的情况下,Floquet动力学相变(FDPT)仍然存在于与时间无关的有效Floquet非厄米哈密顿量显示实特征值的区域。与基于淬火系统早期工作的预期相反,我们的研究结果表明,非厄米拓扑相的存在不是耗散FDPT(DFDPT)的必要条件。我们还证明了驱动频率的范围内,在DFDPT发生,缩小通过增加耗散耦合和收缩到一个点的临界值的耗散。此外,量子化和动力学几何相位的跳跃揭示了DFDPT在实能隙区域的拓扑特征,其中仅限于例外点。
2022-02-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
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
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
Clean Floquet Time Crystals: Models and Realizations in Cold Atoms
时间晶体是一种能自发破缺时间平移对称性的相,它是远离平衡态的系统的一个有趣的研究课题。最近的实验在存在和不存在局部化的情况下都发现了这样的阶段,而在理论中,无序局部化通常是先验假设的。在这项工作中,我们指出,时间晶体通常可以存在于没有无序的系统中。一系列干净的准一维模型Floquet驱动下,提出了证明这一意想不到的结果的原则。在强相互作用机制中发现了鲁棒的时间晶体有序性以及动力学系统中运动的涌现积分,这些动力学系统可以用水平统计和时间有序外的离散子来表征。我们提出了两种实现洁净Floquet时间晶体的冷原子实验方案,一种是利用偶极气体,另一种是合成维度。
2017-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
The role of real-space micromotion for bosonic and fermionic Floquet fractional Chern insulators
分数阶陈氏绝缘体是一种物质相,它模拟了没有整体磁场的晶格上的分数阶量子霍尔态的物理学。Floquet分数Chern绝缘体的概念是指通过Floquet工程产生底层拓扑能带结构的潜在可能性。在这些方案中,一个高度可控和强相互作用的系统周期性地由外力以一定的频率驱动,使得在一个强制周期期间的双隧穿事件变得重要,并有助于形成所需的有效能带。我们表明,在所描述的情况下,它是必要的,也考虑到三阶过程相结合的两个隧道事件的相互作用。参考所获得的贡献作为微动诱导的相互作用,我们发现,这些相互作用往往有一个负面的影响分数陈绝缘相的稳定性,并讨论了未来的实验的影响。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Floquet topological phases protected by time glide symmetry
我们研究Floquet拓扑相位周期性驱动的系统,由“时间滑移对称性”,反射和半时间周期平移相结合的保护。时间滑移对称性是滑移对称性的模拟,其中部分时间平移取代部分空间平移,因此,是一种内在的动力学对称性,可以通过利用驱动的可控性在周期性驱动的系统中设计。我们提出了二维和三维的时间滑移对称Floquet拓扑绝缘体的晶格模型。由半周期时间演化算子和时间滑移算子导出了表征这些Floquet拓扑相的拓扑数。此外,我们分类Floquet拓扑相位保护的时间滑移对称性,在一般的尺寸使用Clifford代数方法。得到的分类表是类似的拓扑晶体绝缘体的静态反射对称性保护,但显示在不同的对称性组合的非平凡条目,这阐明了时间滑移对称Floquet拓扑相位是一组不同的拓扑相位从拓扑晶体绝缘体。我们还分类Floquet拓扑相位与“时间螺旋对称性”,定义为一个两重的空间旋转伴随着半周期的时间平移。
2017-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Periodic Table for Floquet Topological Insulators
具有新颖拓扑性质的动力学相已知出现在自由费米子的驱动系统中。在本文中,我们得到了一个“周期表”来描述这样的时间依赖系统的相位,概括静态拓扑绝缘体的周期表。使用K-理论,我们系统地分类Floquet拓扑绝缘体从10 Altland-Zirnbauer对称类跨越所有维度。我们发现,静态分类方案所描述的一组$G$成为$G\times G$在时间依赖的情况下,并解释所产生的酉时间演化算子的二分分解的两个因素。拓扑保护的边缘模式可能会出现在两个Floquet系统之间的边界,我们提供了这样的边缘模式的数量和拓扑不变量的散装之间的映射。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el