Dissipative Stabilization of Floquet-Engineered Many-Body Order
Boston University(波士顿大学);Harvard University(哈佛大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland(NIST/马里兰大学联合量子研究所)
研究弗洛凯驱动下多体序的稳定化问题,利用静态耦合耗散辅助系统冷却系统到低能态,通过数值方法在伊辛链中证实稳健冷却及离散时间晶体序,为驱动耗散系统稳态提供解析处理方法。
2026-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Absence of orthogonality catastrophe after a spatially inhomogeneous interaction quench in Luttinger liquids
我们研究了Luttinger液体在空间非均匀相互作用淬灭后的Loschirst回波,即初始波函数和最终波函数的重叠。在研究Luttinger模型时,我们得到了有限空间区域内相互作用猝灭后玻色Bogoliubov-de Gennes方程的解析解。与潜在猝灭之后的幂律时间衰减相反,Luttinger模型中的相互作用猝灭导致有限的、几乎不依赖于时间的重叠,因此没有正交性突变发生。在突然的非均匀猝灭之后的Loscherton回波的稳态值是各自绝热重叠的平方。我们的结果进行了检查和验证数值上XXZ海森堡链。
2015-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Universal transport dynamics in a quenched tunnel-coupled Luttinger liquid
研究了隧道耦合到费米子库中的淬冷Luttinger液体的输运动力学。在瞬态动力学中,我们表明,对于突然淬火的电子相互作用的普遍幂律衰减的时间的隧道电流发生,归因于存在的纠缠复合激发所创建的淬火。与零温度非淬灭Luttinger液体的通常非普适幂律行为形成鲜明对比,稳态隧穿电流是欧姆的,并且可以用系统的有效淬灭激活加热来解释。我们的研究揭示了一种非常规的动力学淬火Luttinger液体,可以在淬火冷费米气体中识别。
2016-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Prethermal Floquet Steady States and Instabilities in the Periodically Driven, Weakly Interacting Bose-Hubbard Model
研究了周期驱动下弱相互作用二维Bose-哈伯德模型的预热Floquet定态和不稳定性。我们开发的非平衡动力学的描述,在任意的驱动强度和频率,使用弱耦合守恒近似。我们建立的制度,其中常规(零动量)和非常规的[ $(π,π)$ -动量]凝聚体是稳定的中间时间尺度。我们发现,凝聚体的稳定性是\emph{enhanced}通过增加驱动强度,因为这降低了准粒子激发的带宽,从而阻碍共振吸收和加热。我们的结果是直接相关的超冷玻色子目前的一些实验。
2015-11-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Universal chiral quasi-steady states in periodically driven many-body systems
我们研究了一维相互作用周期驱动系统中的多体动力学,基于部分填充版本的拓扑量子化绝热泵。相应的单粒子Floquet带是手性的,Floquet谱实现了准能布里渊区周围的非平凡循环。对于一般的填充,无论是玻色子或费米子,系统是无隙的,预计将迅速吸收来自驱动场的能量。我们确定的参数制度,相反的手征Floquet频带之间的散射指数抑制,打开一个很长的时间窗口,在该系统prethermalizes到一个无限的温度状态限制到一个单一的Floquet频带。在这种准稳态下,时间平均电流取一个普适值,这个普适值仅由粒子密度和填充Floquet带的拓扑缠绕数决定。在最近发展起来的冷原子系统中,可以很容易地对这种显著的行为进行实验研究。
2020-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Mimicry of chaos and $k$-design in higher order OTOCs of Luttinger liquids
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);MTA-BME Lendület ”Momentum” Open Quantum Systems Research Group, Institute of Physics, Budapest University of Technology and Economics(MTA-BME Lendület “动量”开放量子系统研究组,布达佩斯技术与经济大学物理研究所);University of Oradea(奥拉迪亚大学);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
通过研究Luttinger液体及其晶格实现中高阶out-of-time-order关联函数的时间演化,发现其快速饱和至稳态值,并映射到非厄米Harper模型的配分函数,揭示中等强度相互作用下稳态OTOC参数化小至七阶,模拟高阶$k$-设计。
2026-06-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Stabilization of prethermal Floquet steady states in a periodically driven dissipative Bose-Hubbard model
讨论了周期驱动量子多体系统中耗散对加热的影响。我们特别关注一个耦合到能量和粒子库的周期驱动的玻色-哈伯德模型。在没有耗散的情况下,该模型已知会发生参数不稳定性,这可以被认为是加热的初始阶段。通过取弱现场相互作用极限和弱系统-水库耦合极限,我们发现,当耗散大于现场相互作用强度时,参数不稳定性被抑制,出现稳定的定态。我们的研究结果表明,磁驱动系统可以发射能量,这是从外部驱动吸收,水库,使他们可以避免加热。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Loschmidt echo and the many-body orthogonality catastrophe in a qubit-coupled Luttinger liquid
通过研究相互作用全局变化后Luttinger液体的广义Loscherton回波,研究了正交突变的多体推广。它随系统大小呈指数衰减,并表现出普遍的行为:在2个LL之间来回n次淬火(bang-bang协议)后的稳态指数比绝热重叠大2n倍,并且仅取决于初始和最终LL参数。这些都证实了数值的XXZ海森堡模型的矩阵产品状态为基础的方法。提出了一种由冷原子和通量量子比特耦合到费什巴赫共振的混合系统组成的实验装置,用于使用射频光谱或拉姆齐干涉测量洛什巴赫回波。
2013-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dissipative Floquet Dynamics: from Steady State to Measurement Induced Criticality in Trapped-ion Chains
在量子测量作用下,幺正演化的量子系统表现出各种类型的非平衡相变,这是由幺正演化与测量之间的竞争引起的。非定常Liouvillians的稳态中的耗散相变和量子轨道水平上的测量诱导的相变是这种转变的两个主要例子。调查一个多体自旋系统定期复位测量,我们认为,多体耗散Floquet动力学提供了一个自然的框架来分析这两种类型的过渡。我们发现,一个铁磁有序相和一个顺磁无序相之间的耗散相变出现长程系统作为测量概率的函数。测量诱导的纠缠熵之间的体积律标度和子体积律标度的转变也存在,是不同于有序转变。这两个阶段分别对应于纠错和量子芝诺制度。短程相互作用的铁磁相丢失,而纠缠的体积定律相增强。希尔伯特空间中的波函数的多重分形性质的分析提供了一个共同的角度对这两种类型的过渡系统。我们的研究结果是直接相关的捕获离子实验,为此,我们详细介绍了一个蓝图的建议,根据目前可用的平台。
2022-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quench-induced entanglement and relaxation dynamics in Luttinger liquids
研究了一维相互作用系统在量子猝灭后向渐近定态的时间演化。我们表明,在有限的时间,后者诱导纠缠之间的右和左移动的密度激发,编码在其交叉激发,消失在长时间限制。除了Luttinger液体典型的非通用幂律贡献之外,这种行为导致系统光谱特性$ \propto t^{-2} $的通用时间衰减。重要的是,我们认为,猝灭诱导的纠缠的存在下,清楚地出现在传输特性,如电荷和能量电流注入系统从一个有偏见的探针,并确定其长时间的动态。特别是,能量分数化现象是一个很有前途的平台,可以用来观察由纠缠引起的普适幂律衰减$ \propto t^{-2} $,并为研究相应的弛豫机制提供了一种新的途径.
2017-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Floquet engineering of classical systems
我们开发的Floquet-Magnus展开的经典运动方程下的周期性驱动,适用于孤立和开放的系统。对于经典系统,基于Floquet定理的已知方法由于其运动方程(EOM)的非线性和随机性而失败,与量子系统相反。在这里,采用他们的主方程,我们成功地扩展了Floquet方法,经典的EOMs,以获得他们的Floquet-Magnus展开,从而克服了这个困难。我们的方法具有广泛的应用范围,从经典到量子,只要他们描述的微分方程,包括Langevin方程,Gross-Pitaevskii方程,和时间相关的Ginzburg-Landau方程。通过分析评估的Floquet-Magnus展开的高阶项,我们发现,它是,至少是渐近收敛的,以及近似的松弛到他们的预热或非平衡稳态。为了支持这些分析结果,我们数值分析了两个例子:(i)Kapitza摆摩擦和(ii)随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程描述的激光驱动的磁铁。在这两种情况下,从他们的Floquet-Magnus展开得到的有效EOMs正确地再现了他们的确切的时间演化很长一段时间,他们的非平衡稳定状态。在驱动磁体的例子中,我们展示了宏观磁化和自旋手征的激光控制产生,并讨论了可能的应用自旋电子学。
2018-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Controlled Population of Floquet-Bloch States via Coupling to Bose and Fermi Baths
外部驱动正在成为探索量子系统新阶段的一个有前途的工具。然而,由此产生的本质上的非平衡态很难描述和控制。我们研究了一个周期性驱动的一维电子系统的稳态,包括辐射复合,电子-声子相互作用的影响,耦合到外部费米水库。使用的Floquet本征态的人口的动力学方程,我们表明,稳态分布可以控制使用耦合到声子和费米水库提供的动量和能量弛豫途径。为了利用后者,我们建议通过抑制光子辅助隧穿的能量过滤器耦合系统和水库。重要的是,耦合到这些水库产生一个稳定的状态,类似于一个带绝缘体的Floquet基础。该系统表现出不可压缩的行为,同时托管一个小密度的激发。我们讨论运输签名,并描述了绝缘行为的制度。我们的结果为实现Floquet拓扑绝缘体提供了希望。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Quantum quench in the Luttinger model with finite temperature initial state
当初始态为有限温度的热平衡态时,研究了Luttinger模型在量子猝灭后的非平衡动力学。稳态下的密度矩阵的对角元只在高温初始状态下表现出热特征,在其它状态下保持高度的非热特征。的时间演化的乌尔曼保真度,它衡量的时间演变和初始状态之间的距离,评估为任意的初始温度和淬火协议。在较长的时间范围内,演化系统与初始系统的重叠度随温度的增加呈指数下降,且存在一个普适的前因子。在微扰理论中,最终总能量和功的统计数据在突然淬火的情况下进行了数值计算,在零温度下产生相同的分布。在这两个统计中,温度效应在小系统中更显着。绝热基态能量处的Dirac-delta峰仍然存在于总能量的概率分布中,但在非零初始温度下从功分布中消失。
2013-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dissipation induced Luttinger liquid correlations in a one dimensional Fermi gas
通过林德布拉德方程研究了与环境耗散耦合的一维费米气体。耗散涉及与环境的能量交换,并有利于电子弛豫到激发。在打开耗散后,系统接近稳态,这是广义吉布斯系综描述。费米子单粒子密度矩阵与厄米相互作用猝灭中的密度矩阵具有欺骗性。由于初始状态下的费米子关联,它在短时间内与距离成反比衰减,后期变为非整数幂律衰减,代表耗散诱导的Luttinger液体行为。然而,这两个区域之间的交叉发生由于耗散引起的阻尼,并且与激励的传播无关。信息传播的速度由耗散耦合决定,与原始声速有很大不同。热力学熵最初以$-t\ln t$的形式增长,并饱和到一个扩展值。我们的结果可以在一维Dirac系统中进行实验验证。
2020-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
On the thermalization of a Luttinger liquid after a sequence of sudden interaction quenches
我们提出了一个全面的分析的松弛动力学的Luttinger液体受到一系列的突然相互作用淬灭。我们表示的临界指数$β$管理的稳态传播子的衰减作为一个明确的功能的切换协议。在长距离时,$β$仅依赖于初始状态,而在短距离时,它也依赖于历史。任意复杂度的连续协议可以用无限长的序列来实现。对于有限持续时间的猝灭,我们证明不存在将初始非相互作用系统带入Luttinger液体基态的协议。然而,记忆效应在短距离内会消失。绝热定理,然后调查与斜坡开关的持续时间增加,传播子和激发能的几个解析结果。
2011-02-24 cond-mat.quant-gas
Spectral functions of a time-periodically driven Falicov-Kimball model: real-space Floquet DMFT study
我们提出了一个系统的研究谱函数的时间周期驱动的Falicov-Kimball哈密顿量。在高频极限下,该系统可以有效地描述为Harper-Hofstadter-Falicov-Kimball模型。使用实空间Floquet动力学平均场论(DMFT),我们考虑到更高的Floquet带的非微扰方式的相互作用的影响和贡献。我们的计算表明,相互作用的驱动系统和其有效的静态对应的光谱特性之间的高度相似性。然而,正如我们的结果所示,应该记住,Floquet DMFT描述了一个非平衡稳态(NESS),而一个有效的静态哈密顿描述了一个平衡态。我们进一步证明了使用实空间Floquet DMFT研究边缘状态的圆柱几何的可能性。
2017-08-17 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Steady States and Resonant Tunneling in Time-Periodically Driven Systems with Interactions
时间周期驱动系统是实现有趣的有效哈密顿量的通用工具箱。由激发到高能态引起的加热是实验的一个挑战。虽然到目前为止,大多数装置都是针对相对弱相互作用的区域,但研究强相关系统中的加热是普遍感兴趣的。利用Floquet动力学平均场论,研究了具有时间周期驱动的动能或相互作用的Falicov-Kimball模型的非平衡定态。我们系统地研究了NESS的非平衡性质。对于驱动的动能,我们表明,共振隧穿,其中的相互作用是驱动频率的整数倍,在加热中起着重要的作用。在强关联的制度,我们表明,这可以很好地理解使用费米\textquoteright的黄金法则和Schriffal-Wolff变换的时间周期驱动系统。我们还证明了共振隧穿可以用来控制Floquet态的布居,以实现“光掺杂”。对于在广泛采用的费什巴赫共振附近由振荡磁场引入的驱动相互作用,我们发现双占据被强烈调制。我们的计算适用于振动的超冷原子系统,和固态系统中的空间均匀,但时间相关的电场。它们也与晶格调制光谱学密切相关。我们的计算有助于理解强关联Floquet系统的最新实验。
2018-04-07 cond-mat.quant-gas
Correlated nonequilibrium steady states without energy flux
封闭量子系统的Floquet工程可以导致长寿命的预热态的形成,通常最终热化到无限温度。将这些驱动系统耦合到耗散浴可以稳定这些状态,建立真正的非平衡稳态。我们证明,在一个强相互作用的晶格模型耦合到一个浴和一个电场驱动,这样的稳态可以有显着的性质,周期平均的能量转移率之间的晶格和浴为零。尽管如此,我们表明,这些国家保留了明显的非平衡性质。
2020-06-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Floquet Engineering in Quantum Chains
我们考虑一个一维相互作用的无自旋费米子模型,它显示了著名的Luttinger液体(LL)到电荷密度波(CDW)的转变作为相互作用的强度,$U$,和跳跃,$J$之间的比率的函数。我们将这个系统的空间均匀的驱动器是斜升在一个有限的时间间隔,并成为时间周期的长时间限制。我们表明,通过使用密度矩阵重整化群(DMRG)的方法,制定了无限的系统尺寸,我们可以访问大的时间限制,即使当驱动器引起有限的加热。当初始状态和长时间状态都处于无间隙(LL)阶段时,最终状态对于所有斜坡速度都具有幂律相关性。然而,当初始和最终状态有间隙(CDW阶段),我们发现一个赝热状态的有效温度取决于斜坡率,无论是马格努斯制度,其中的驱动频率是非常大的相比,在系统中的其他尺度,并在相反的限制,其中的驱动频率小于间隙。值得注意的是,当驱动器通过量子临界点调谐系统时,量子缺陷(瞬子)就会出现,这是Kibble-Zurek机制的实现。
2018-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet topological system based on frequency-modulated classical coupled harmonic oscillators
我们从理论上提出了如何观察拓扑效应在一个通用的经典系统的耦合谐振子,如经典摆或集总元件电路,其振荡频率调制快的时间。利用Floquet理论的高频极限,我们确定了一个制度,其中系统是准确地描述了一个哈珀-霍夫施塔特模型,合成磁场可以通过外部调谐不同的振荡器的频率调制的相位。我们说明了如何拓扑保护的手征边缘状态,以及霍夫施塔特蝴蝶的散装带,可以观察到在驱动耗散稳态下的单色驱动器。在类比的整数量子霍尔效应,我们展示了如何的能带的拓扑Chern数可以提取的平均横向位移的稳态振荡振幅分布。最后,我们讨论了政权的类比与哈珀-霍夫施塔特模型故障。
2016-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.class-ph
Transport signatures of Floquet Majorana fermions in driven topological superconductors
Floquet Majorana费米子是周期性驱动超导体中电子和空穴相等叠加的稳态。我们研究的Floquet Majorana费米子在运输测量的实验签名,并显示,无论是分析和数值,他们的存在是由一个量化的电导总和规则的离散值的铅偏置不同的多个吸收或发射能量在驱动频率的信号。我们还研究了静态无序的影响,发现量子化求和规则对弱无序是鲁棒的。因此,我们提供了一个独特的方式来识别Floquet马约拉纳费米子的拓扑签名。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quantum Quenches in the Luttinger model and its close relatives
在Luttinger和相关模型的量子猝灭的一些结果进行了调查,重点后猝灭的相关性。对于Luttinger模型和初始高斯态,我们讨论了突然和光滑的相互作用和广义吉布斯系综描述的稳态的出现猝灭。分析和数值之间的比较,以及普遍性或缺乏普遍性的问题也进行了讨论。理论结果的相关性,目前和未来的实验领域的超冷原子气体和介观系统的电子也简要地触及。只要有可能,我们的方法是教学和自给自足。这部作品是为了纪念我们的同事Alejandro Muramatsu。
2016-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Localization, topology and quantized transport in disordered Floquet systems
我们研究了在量子驱动的一维模型中,由无序引起的量子化拓扑输运的跃迁。我们表明,虽然瞬时本征态是必要的安德森本地化,周期性的驱动起着根本性的作用,在整个系统的离域Floquet状态,此后允许一个稳定的状态近量子化的电流。值得注意的是,这与一维驱动的安德森绝缘体的Floquet状态中的局部化/离域化转变有关,该转变发生在对应于参数空间中的非平凡循环的周期性驱动中。其结果是,Floquet频谱变得连续的离域阶段,与纯点的瞬时频谱。
2019-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas 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
Absence of Criticality in the Phase Transitions of Open Floquet Systems
我们解决的性质相变在周期性驱动系统耦合到一个浴。后者使一个同步的非平衡Floquet稳态在有限的熵,我们分析快速驱动器内的非平衡RG方法。虽然无限快速驱动的极限表现出二阶相变,在这里,我们揭示了波动时,驱动频率是有限的转变一阶。这可以追溯到一个普遍的机制,这关键取决于竞争的退化,近临界模式相关联的更高的Floquet布里渊区。无限快速驱动系统的临界指数--包括一个新的、独立的系统--还可以在平稳地调整到那个极限时通过实验来探测。
2019-03-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Self-adapted Floquet Dynamics of Ultracold Bosons in a Cavity
受系统参数周期性调制的量子系统的Floquet动力学为设计具有奇异性质的新量子物质提供了强有力的工具。虽然系统动力学显着改变,周期性调制本身通常是外部诱导和独立的Floquet动力学。在这里,我们提出了一种新的类型的Floquet物理学的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)受到振动晶格内产生的腔,其中振动晶格和原子Floquet带是相互依赖的,导致自适应Floquet动力学。特别是,振动晶格诱导Floquet准能带的BEC,其反作用导致一个自适应的动态正常的超辐射相变的振动晶格。这种自适应的Floquet动力学表现出两个令人惊讶和独特的特点:\textit{i})正常-超辐射相变具有滞后,即使没有原子相互作用; \textit{ii})动力学原子-腔稳态可以存在于自由能最大值。原子间的相互作用强烈影响BEC从零到有限动量的相变。我们的结果为探索自适应Floquet动力学提供了一个强大的平台,这可能为工程新型量子材料开辟一条途径。
2018-06-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generalized pulse design in Floquet engineering: Application to interacting spin systems
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出了一种广义脉冲设计方法,用于通过Floquet工程在长程相互作用的XXZ自旋系统中精确构建有效Ising模型。
2025-12-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet-heating-induced Bose condensation in a scar-like mode of an open driven optical-lattice system
周期性驱动的量子系统通过共振激发而遭受加热。虽然这样的Floquet加热引导一般的孤立系朝向无限温度状态,但耦合到热浴的驱动开放系统将接近非平衡稳态。我们发现,浴诱导耗散和控制Floquet加热的相互作用,可以引起非平衡玻色凝结的模式保护Floquet加热。特别地,我们考虑了有限范围的光晶格中的一维(1D)玻色气体,其与由第二原子种类给出的三维热浴弱耦合。浴温度$T$远高于交叉温度,低于该温度,系统的大部分颗粒在基态形成(有限尺寸)玻色凝聚物。然而,当一个强大的本地电位调制被打开,这共振激发系统,非平衡玻色凝聚体形成的状态,从驱动器中的一个applies。我们的预测,这是基于一个微观模型,使用动力学方程的运动来自Floquet-Born-Markov理论,可以探测在现实的实验条件下。
2022-08-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement phase transitions in non-Hermitian Floquet systems
本文揭示了非厄米Floquet系统中由驱动效应与非厄米效应相互作用引发的丰富纠缠相变模式,发现淬火跳跃幅度和增益/损失强度能分别诱导体积律与面积律间的交替相变和反常重入相变,并建立了其与PT相变的联系,为通过驱动场控制相变提供了有效手段。
2024-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Kilohertz-driven Bose-Einstein condensates in optical lattices
我们从理论和实验两方面分析了从振动光晶格中释放的稀玻色-爱因斯坦凝聚态所获得的飞行时间吸收图像。我们认为,弱相互作用,超冷量子气体在千赫兹驱动的光学势构成平衡系统的特点是一个稳态分布的Floquet态占领数。我们的实验结果一致表明,驱动超冷玻色气体往往占据一个单一的Floquet状态,就像它占据一个单一的能量本征态时,没有强迫。当驱动振幅足够高时,具有最低平均能量的Floquet状态不一定与连接到未驱动系统的基态的Floquet状态一致。我们观察到强烈驱动玻色气体在这种条件下凝聚成前一种状态,从而提供了非平凡的例子,修饰物质波。
2012-03-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet-Tailored Rydberg Interactions
本研究利用Floquet频率调制打破里德伯阻塞对原子间距的限制,实现超阻塞半径的纠缠与相干延长,还制备了近距离里德伯反阻塞态,为高性能中性原子量子处理器提供新途径。
2023-11-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dissipation-assisted preparation of Floquet-Laughlin states in superconducting circuits
Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文通过量子浴工程设计驱动耗散协议,在超导电路实现Floquet-Harper-Hofstadter-Hubbard模型的FCI基态稳定化,并数值展示了分数量子霍尔特征的检测。
2026-05-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Transverse collisional instabilities of a Bose-Einstein condensate in a driven one-dimensional lattice
受最近实验的启发,我们分析了加载在周期性驱动的一维光晶格中的三维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的稳定性。这种周期性驱动的系统不具有热力学基态,但是可以具有作为“Floquet Hamilton”的本征态的长寿命稳态。我们探讨了Floquet基态的碰撞不稳定性,能量转移到横模。我们计算了衰变率,发现寿命与散射长度的平方成反比,与峰值三维密度成反比。这些速率可以通过增加额外的横向势来控制。
2015-05-05 cond-mat.quant-gas
Dissipative Floquet engineering of gapped many-body phases using thermal baths
Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文提出一种耗散策略,通过耦合驱动系统到热浴,抑制Floquet加热并引导系统进入非平衡稳态,实现有能隙的有效基态。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Period-doubling in period-$1$ steady states
非线性经典耗散系统在其“混沌之路”中呈现出丰富的现象学,包括倍周期现象,即系统以两倍于驱动周期的周期演化。然而,典型地,周期性驱动的量子开放系统的吸引子以与驱动的周期完全匹配的周期演化。本文分析了一个多体开放量子系统,其经典对应体呈现倍周期。通过分析周期传播子的谱和研究动力学相关性,我们发现在量子(周期- $1$)稳态中有可能出现倍周期现象.我们还讨论了这样的系统是清洁Floquet时间晶体的自然候选人。
2017-08-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Spectroscopic probes of isolated nonequilibrium quantum matter: Quantum quenches, Floquet states, and distribution functions
我们调查的射频(rf)光谱,金属到超导体隧穿,和ARPES作为探针的孤立的平衡量子系统,并检查所起的关键作用的非平衡分布函数。作为一个例子,我们专注于诱导的拓扑时间周期(Floquet)相在二维$p+ip$超流体,以下的耦合强度的瞬时淬火。淬火后的库珀对占据的“地面”和“激发”Floquet状态的线性组合,由分布函数确定的系数。虽然Floquet能带结构表现出一个单一的避免交叉相对于平衡的情况下,分布函数显示在低能量的Floquet带的人口反转。对于实现在超冷原子,这两个功能的补偿,产生大量的平均射频信号,以及捕获的准平衡近似。特别是,射频频谱显示出一个强大的差距。单交叉发生,因为淬火诱导的Floquet相位属于一类特殊的孤子动力学的BCS方程。粒子数反转是这一结果,并确保了赝自旋缠绕数的守恒。作为比较,我们计算的射频信号时,只有较低的Floquet频带被占用,在这种情况下,间隙消失的强猝灭。固态实现中的隧穿信号不知道分布函数,并且可以表现出非常不同的行为。我们还研究RF,隧道效应,和ARPES弱猝灭,这样所产生的拓扑稳态的特点是由一个恒定的非平衡序参量。在有边界的系统中,隧穿揭示了马约拉纳边缘态。然而,由于边缘状态的本地射频信号被抑制的逆系统的大小的一个因素,并在整个样品的大部分空间deconfined。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Excitonic enhancement of cavity-mediated interactions in a two-band Hubbard model
本文研究光学腔耦合的双带Hubbard模型中腔介导相互作用的激子增强效应,发现激子跃迁可显著增强相互作用并展宽倒空间分布,影响驱动-耗散稳态。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Chiral Instabilities in Driven-Dissipative Quantum Liquids
本文使用Floquet-Lindblad方法研究周期性驱动TLLs的非平衡动力学,发现纯手性热浴耦合能引发驱动-耗散相变,导致单一手性准粒子指数放大并产生动态手性失衡。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-equilibrium steady states of ideal bosonic and fermionic quantum gases
本文研究了玻色子和费米子驱动耗散理想量子气体的非平衡定态。我们专注于尖锐的粒子数的系统,驱动出平衡的耦合到几个不同温度的热浴或通过时间周期驱动结合耦合到一个热浴。在(Floquet-)Born-Markov理论的框架内,详细描述了几种分析和数值方法。这包括一个平均场论的占领数,一个增广的平均场论,考虑到也非平凡的两粒子相关性,和量子跳跃型蒙特卡罗模拟。对于理想费米气体的情况,这些方法被应用到简单的晶格模型,并指出通过浴工程实现奇异态的可能性。这项工作的最大部分致力于玻色量子气体和玻色选择现象,玻色选择是玻色凝聚的非平衡概括,其中选择多个单粒子态以获得大的占据[Phys. Rev. Lett. 111,240405(2013)]。在这种情况下,除其他外,我们提供了一个理论的过渡所选择的状态的变化,描述了一个有效的算法来找到所选择的状态的集合,调查超越平均场效应,并确定在玻色选择状态的热传输的主导机制。
2015-12-10 cond-mat.quant-gas
Charge density wave and charge pump of interacting fermions in circularly shaken hexagonal optical lattices
利用实空间Floquet动力学平均场论(DMFT),分析了在Haldane-Falicov-Kimball模型下,圆振动六角光晶格中Falicov-Kimball型相互作用费米子的强关联效应和拓扑性质.作为陈氏绝缘体的一个范例模型,Haldman模型是实验相关的,因为它已经使用圆形振动的六边形光晶格实现。我们表明,在交错的电荷密度波出现,这是相互作用和共振隧穿的影响。我们证明了相互作用涂抹的边缘状态,通过引入一个有限的准粒子的寿命。即使是一个通用的方法来计算的非平衡稳态的拓扑不变量是缺乏的,我们提取的拓扑不变量使用Laughlin电荷泵设置。我们发现和属性的耗散到浴连接到每个晶格站点,这是固有的真实空间Floquet DMFT方法,泵送的电荷是不是一个整数,即使在非常低的水库温度的非相互作用的情况下。此外,使用基于Floquet-Born-Markov近似的速率方程,我们从非相互作用情况下的速率方程计算电荷泵,以确定浴的光谱性质的作用。从这种方法开始,我们提出了一个实验协议,用于测量量子化的电荷泵。
2018-11-02 cond-mat.quant-gas
Equilibration in one-dimensional quantum hydrodynamic systems
我们研究了一维量子流体力学中的猝灭动力学和平衡,它提供了对无带隙量子气体中密度场和速度场的有效描述。我们表明,信息内容的大时间稳定状态是固有的弹道移动局部激励的存在。当存在这种激励时,系统会无限次地保留初始相关性的记忆,从而避免退相干。我们证明了这种连接的背景下,最简单的量子流体动力学模型,并在量子KdV方程的Luttinger模型。在标准的Luttinger模型中,由于纯粹的弹道动力学,所有初始相关性的记忆在整个时间演化过程中一直保持到无限大的时间。然而,非线性色散或相互作用,当单独存在时,会导致扩散和离域,通过消除非高斯相关性的记忆来抑制上述效应。我们表明,对于任何初始状态,满足足够的相关性聚类,稳定状态是高斯的玻色化或费米子化领域的色散或相互作用的情况下。另一方面,当色散和相互作用同时存在时,半经典近似表明,局域化恢复为两种效应相互补偿,形成孤立波。孤立波,或简单的孤子,在量子气体中被实验观察到,并基于半经典方法理论预测,但它们在量子水平上的稳定性问题在很大程度上仍然是一个悬而未决的问题。我们给出了一个总体概述的主题,并讨论了我们的研究结果的相关性一般的平衡问题。
2017-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph