Observation of anomalous π modes in photonic Floquet engineering
Floquet拓扑相的研究为含时量子系统的研究提供了新的思路,其中一维Floquet系统的研究一直是人们关注的热点。然而,这些1D Floquet拓扑相位的一个明确的实验观察仍然缺乏。通过周期性弯曲耦合波纹波导的金属阵列,设计并成功制作了光子Floquet模拟器,模拟周期性驱动的Su-Schrieffer-Heeger模型。有趣的是,在中等的驱动频率下,我们第一次实验观察和理论验证的Floquet拓扑$π$模式沿阵列的边界传播。静态和非静态拓扑端模之间的不同演化行为也得到了清楚的证明。我们的实验还揭示了在周期驱动系统中普遍存在的高频行为。我们强调,我们的系统可以作为一个强大的和多功能的测试场与时间相关的一维量子相位,如无源电荷泵和多体局域化的各种现象。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other quant-ph
Floquet engineering topological Dirac bands
我们实验实现了一个时间周期调制的一维超冷原子晶格,它具有一对线性带,每个带与一个Floquet缠绕数相关联:一个拓扑不变量。这些带是自旋动量锁定的,并且在布里渊区(BZ)的任何地方都几乎是完美的线性,使这个系统成为一维狄拉克哈密顿量的接近理想的实现。我们使用一种形式的量子态层析成像,覆盖BZ和以下的微动通过一个Floquet周期的Floquet绕组数的特点。最后,我们改变了调制时间以解除拓扑保护,在狄拉克点处打开了一个间隙,该间隙与拓扑构型的偏离成比例地增长。
2022-02-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet engineering with quasienergy bands of periodically driven optical lattices
提供了一本关于周期性含时量子系统的Floquet理论的入门书,并展示了如何应用这个框架来计算驱动光学余弦晶格中超冷原子的准能带结构。这样的系统在这里被视为空间和时间的周期性结构,生活在一个扩展的希尔伯特空间,产生时空布洛赫波的色散关系,可以随意操纵,利用交流斯塔克位移和多光子共振。以教程的方式介绍了数值计算所需的元素,并详细讨论了一些示例计算,从而说明了Floquet工程的未来前景。
2015-10-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet-engineering counterdiabatic protocols in quantum many-body systems
反绝热(CD)驱动提出了一种以任意速度产生绝热动力学的方法,其中由于非绝热性引起的激发通过向哈密顿量添加辅助驱动项来精确补偿。虽然这个CD项在理论上是已知的,并由绝热规范势给出,但在多体系统中获得和实现这个势是一项艰巨的任务,需要了解瞬时哈密顿量的谱特性和控制高度非局域的多体相互作用。我们展示了如何一个近似的规范位可以系统地建立作为一系列嵌套的mixator,保持良好的定义在热力学极限。此外,所得到的CD驱动协议可以实现任意顺序,而不离开可用的控制空间,使用工具从伺服驱动(Floquet)系统。这在少体和多体量子系统中得到了说明,其中产生的Floquet协议显着抑制耗散并提供保真度的急剧增加。
2019-04-05 cond-mat.other quant-ph
Floquet engineering the quantum Rabi model in the ultrastrong coupling regime
该研究针对超强耦合区量子拉比模型,通过周期性调制腔-偶极耦合实现弗洛凯工程,揭示了纯机械驱动可依耦合率强度与频率产生实光子的机制。
2024-07-23 physics.optics 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
Engineering, control and longitudinal readout of Floquet qubits
时间周期哈密顿量的性质可以用来增加量子位的退相时间,并设计受保护的单量子位和双量子位门。最近,Huang等人[Phys. Rev. Applied 15,034065(2021)]已经表明,与时间相关的Floquet状态提供了多种工作点,其动态保护大于几个通常的静态甜蜜点。在这里,我们使用多模式Floquet理论的框架来描述在存在多个驱动音的情况下鲁棒控制Floquet量子比特的方法。遵循相同的方法,我们引入了一种纵向读出协议来测量Floquet量子比特,而不需要首先将Floquet状态映射回静态量子比特状态,这导致Floquet量子比特的测量时间显著加快。这里开发的分析方法可以应用于涉及少量不同驱动音的任何哈密顿量,通常是研究量子比特的标准参数门。
2023-02-21 quant-ph
Floquet engineering of localized propagation of light in waveguide array
光在波导阵列或光子晶格中的传播已经成为控制光和模拟经典系统量子行为的理想平台。本文研究光在耦合波导阵列中的传播,其中一个波导的几何结构或折射率被周期性调制。在Floquet理论的框架内,有趣的是发现只要在Floquet本征值谱的带隙区域内形成束缚准稳态模,光在调制波导中就表现出局域传播。这一机制为通过设计周期性结构形成束缚模来限制光场提供了有益的指导。它也是开放量子系统中通过时间周期驱动控制退相干的经典模拟。
2018-02-05 quant-ph
Unconventional Floquet topological phases from quantum engineering of band inversion surfaces
Floquet工程为实现没有静态对应物的新量子相位提供了工具箱,而传统的实现可能依赖于复杂的时间演化的操纵。在这里,我们提出了一个系统的和高精度的计划,实现非常规的Floquet拓扑相位的工程本地能带结构,特别是动量子空间称为带反转表面(BIS)。该方案基于一种新的体-边界对应关系,即对于一类一般的$d$维周期驱动系统,每个BIS中形成的局部拓扑结构唯一地决定了无间隙边界模式的特征.通过工程的BIS配置,我们展示了一种高效的方法来实现,操纵和检测新的Floquet拓扑相位。特别是,我们预测了一个二维(2D)异常Floquet谷霍尔相位进行平凡的全球散装拓扑不变量,但功能保护对传播的边缘状态在每个quasienergy gap。这种新型的2D相位的非常规性质进一步说明了边缘几何形状的依赖性和其鲁棒性的无序散射检查。同时,我们还预测和研究了具有谷保护的高维反常手征拓扑相。该方案为实现和设计超冷原子和其他量子模拟器的非常规Floquet拓扑相位开辟了一条新的途径。
2022-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Floquet Many-body Engineering: Topological and Many-body Physics in Phase Space Lattices
在静态系统中不可接近的哈密顿量可以在周期性驱动的多体系统中设计,即,Floquet多体系统本文利用一维谐振势中的相互作用粒子研究二维拓扑和多体物理。单受激谐振子的Floquet哈密顿量在相空间中具有不同的晶格结构,这与驱动参数有关。相空间的非对易几何导致了系统的拓扑结构。研究了粒子在相空间中的有效相互作用,发现准一维实空间中的类点接触相互作用在相空间中变为长程类库仑相互作用,而纯一维实空间中的硬核相互作用在相空间中变为禁闭类夸克势.我们还发现,Floquet交换相互作用即使在经典极限下也不会消失,可以看作是一种有效的碰撞诱导的长程自旋-自旋相互作用。我们的建议可以提供平台,探索新的物理和奇异相位的\textit{Floquet many-body engineering}。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Floquet Engineering of Non-Equilibrium Superradiance
我们证明了耗散Rabi-Dicke模型中出现的非平衡超辐射相。这个阶段的特点是由一个光子的稳定状态,振荡的频率接近腔频率,在Dicke模型中的平衡超辐射相的恒定的光子稳定状态。我们将这种超辐射相位与Floquet态的粒子数反转联系起来,通过引入腔中受驱动的两能级系统的Schwinger表示。这种反转在Floquet能量附近耗尽,Floquet能量与腔频率共振以维持相干光场。特别是,我们的模型适用于固体内的双带近似,其中的电子作为Schwinger费米子。我们建议使用这种Floquet辅助的超辐射相,以获得可控的光学增益的激光类操作。
2022-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of Four-Component Schrödinger Cat States via Floquet Engineering in a Hybrid Ferromagnet-Superconductor System
针对固态平台难以制备四分量薛定谔猫态的问题,提出混合铁磁体-超导体系统中的 Floquet 工程方案,并证明在退相干下仍可高保真生成该态。
2025-08-30 quant-ph
Floquet Hamiltonian Engineering of an Isolated Many-Body Spin System
控制相互作用是多体系统量子工程的关键。利用时间周期驱动,一个封闭量子系统的自然给定的多体哈密顿量可以转换成一个有效的目标哈密顿量,表现出截然不同的动力学。我们证明了这样的Floquet工程与系统的自旋代表的里德堡态在超冷原子气体。应用一系列的自旋操作,我们改变了有效海森堡XYZ哈密顿量的对称性。因此,总自旋的弛豫行为被彻底修改。所观察到的动态可以定性地捕获的半经典模拟。综合各种各样的哈密顿量为在单一实验环境中实现非平衡动力学的量子模拟提供了巨大的机会。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Synthesizing Arbitrary Non-Hermitian Hamiltonian with Stochastic Floquet Engineering
College of Science, NUDT(国防科技大学理学院);Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院量子联合研究中心与物理系);Department of Physics, Hunan Normal University(湖南师范大学物理系)
提出随机Floquet工程方案,通过含噪声振幅的时间周期驱动场合成任意非厄米目标哈密顿量,利用噪声作为量子资源,无需增益或损耗,应用于腔哈密顿量工程和量子态制备。
2026-06-16 physics.optics quant-ph
Engineering Floquet Dynamical Quantum Phase Transition
Floquet动力学量子相变(FDQPT)是由观测量在时间上的非解析行为表征的。在这项工作中,我们引入了一个无猝灭和通用的方法来工程和控制FDQPT的纯和混合Floquet状态。通过对一类自旋链模型施加具有两个相称驱动频率的时间周期调制,我们发现在每个驱动周期内存在多个FDQPT。返回概率的非解析尖点在时域上形成子格结构。值得注意的是,这些尖点的数量和时间位置可以通过调整哈密顿参数和驱动器的较高频率来灵活控制。我们进一步使用动态拓扑序参量(DTOP)来识别FDQPT的拓扑特征,DTOP在DQPT发生时表现出量子化的跳跃。我们的发现揭示了多频驱动场工程非平衡相变的优势。
2022-09-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet engineering of topological localization transitions and mobility edges in one-dimensional non-Hermitian quasicrystals
时间周期驱动场可以赋予系统独特的拓扑和输运特性。在这项工作中,我们发现动态控制的局域化过渡和迁移率边在非厄米准晶体通过振动晶格周期性。驱动力的衣服的晶格位置之间的跳跃幅度,产生本地化,流动性边缘和扩展的非厄米准晶相之间的交替过渡。将Floquet工程方法应用于五种典型的非厄米准晶体模型,得到了光子辅助局域化跃迁和迁移率边的条件,并得到了某些模型的李雅普诺夫指数表达式.我们进一步引入Floquet准能的拓扑缠绕数来区分具有不同局域性质的非厄米准晶相。因此,我们的发现将准晶的研究扩展到非厄米特Floquet系统,并提供了一种有效的方法来调制这些独特的相位的拓扑和输运性质。
2021-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
Algebraic Tomography of Non-Hermitian Floquet Systems from Observable Traces
The University of Tokyo(东京大学)
本文提出从可观测量迹线序列重构有限维非厄米Floquet系统单值矩阵的代数框架,利用Cayley-Hamilton和Hankel方法恢复谱数据,并探讨可辨识性限制与多可观测量扩展。
2026-06-07 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Generating soliton trains through Floquet engineering
本文提出通过Floquet工程快速摇动光学晶格以反转跳跃能符号,将抛物势阱中相互作用超冷玻色子的基态转化为亮孤子链,并验证了该方法在不同驱动频率下对噪声的稳定性。
2023-04-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Engineering micromotion in Floquet prethermalization via space-time symmetries
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Harvard University(哈佛大学);California State University, Northridge(北岭加州州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文通过时空对称性工程微运动,在强共振驱动下提出了一种系统框架,用于研究Floquet预热化,并验证了动态对称性在预热区域中的作用。
2025-11-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Flux-switching Floquet engineering
California Polytechnic State University(加州州立理工大学)
研究通过时间周期性变化的磁通量分析平方晶格Harper-Hofstadter模型,揭示磁通切换对拓扑相图和准能谱的影响,发现Hofstadter蝴蝶谱的交错结构及间隙标记方法。
2026-04-10 cond-mat.other quant-ph
Perturbative Framework for Engineering Arbitrary Floquet Hamiltonian
基于Floquet-Magnus展开发展微扰框架,通过添加高阶驱动势抑制误差,实现任意目标哈密顿量的工程化,并应用于多组分猫态简并本征态,支持容错玻色子量子计算。
2025-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.app-ph
Floquet engineering of long-range p-wave superconductivity
Floquet Majorana费米子在物质的时间周期性拓扑相的边界上表现为稳态。本文从理论上研究了周期驱动的一维Kitaev模型中这些奇异拓扑相的主要特征。通过控制交流场,我们可以预测新的拓扑相变,应该引起实验中的马约拉纳状态的签名。此外,这些马约拉纳状态的时间依赖性的知识允许人们操纵它们。我们的工作包含了一个完整的分析,在不同的频率制度的单色驱动。
2015-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Autonomous Floquet Engineering of Bosonic Codes via Reinforcement Learning
本文提出一种基于强化学习的Floquet工程方法,用于玻色子码的自主制备,相比传统绝热方案将演化时间缩短两个数量级,并在强噪声下保持高保真度,为容错玻色子量子计算提供了可扩展路径。
2025-10-25 quant-ph
Counterdiabatic-influenced Floquet-engineering: State preparation, annealing and learning the adiabatic gauge potential
提出CAFFEINE混合技术,通过参数化Floquet哈密顿量并利用数值最优控制实现反绝热驱动,无需显式反绝热项,用于量子态制备与退火,并具备学习反绝热项以探测量子混沌的潜力。
2025-01-24 quant-ph
Proposal for realizing quantum-spin systems on a two-dimensional square lattice with Dzyaloshinskii-Moriya interaction by Floquet engineering using Rydberg atoms
该研究理论提出利用弗洛凯工程,通过全局微波操作和局域寻址激光产生交流斯塔克位移的局部操作,在二维方形晶格的里德堡原子中实现含键依赖DM相互作用的哈密顿量,预期基态出现量子斯格明子。
2025-08-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Engineering Photonic Floquet Hamiltonians through Fabry Pérot Resonators
在这封信中,我们分析了一个光学法布里-珀罗谐振腔作为一个时间周期驱动的(2D)光场反复穿越谐振腔,揭示了谐振腔扭曲产生一个合成的磁场施加到谐振腔内的光,而镜像差产生相对论动力学,非谐捕获和时空曲率。我们开发了一个Floquet形式主义计算的有效哈密顿的2D字段,概括的想法,腔内光场对应于一个非相互作用的,大质量的,谐波捕获粒子的合奏。这项工作阐明了光学谐振器在探索规范场和奇异时空中量子流体物理学方面的非凡潜力。
2015-11-02 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Non-Hermitian Boundary State Engineering in Anomalous Floquet Topological Insulators
在厄米拓扑系统中,体-边界对应严格地将边界输运约束到由体的拓扑性质确定的值。我们证明,这种约束可以解除非厄米特Floquet绝缘体。假设绝缘体支持一个反常的拓扑相,非厄米性允许我们独立于体而修改边界态,而不牺牲它们的拓扑性质。我们探讨了随后的可能性Floquet拓扑绝缘体与非厄米时间反演对称性,通过对向传播边界状态的螺旋运输可以定制的方式,克服了厄米性的约束。非厄米边界状态工程特别地使得能够增强相对于体运动的边界输运、具有优选方向的螺旋输运以及在相反边界上的相同方向上的手性输运。我们解释了我们的研究结果的光子波导晶格的例子的实验相关性。
2019-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering nearly flat bands through quantum-geometric light-matter coupling with surface polaritons
本文研究了锯齿链模型与驱动表面极化激元耦合下的Floquet工程,利用量子几何实现平坦能带的光物质耦合,发现光偏振和有限动量转移可灵活调控能带结构,为平坦能带材料中的光驱动现象提供了新思路。
2024-06-03 cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian Weyl semimetal and its Floquet engineering
一般认为非厄米性可以将Weyl半金属转化为Weyl例外环半金属。然而,这种信念是来自于没有集肤效应的系统。研究了具有趋肤效应的非厄米Weyl半经验量及其Floquet工程,它打破了厄米Weyl半经验量的体边界对应关系。它被发现在静态和周期性驱动的情况下,集肤效应使这个一般的信念不再有效。我们发现,异国情调的非厄米拓扑问题,例如,通过Floquet工程可以产生具有费米弧和手征边界态共存的Weyl半金属和拓扑绝缘体的复合相、具有多个量子化平台的宽调谐霍尔电导率以及具有由带隙束缚态交叉形成的反常费米弧的Weyl半金属。揭示了趋肤效应在决定半金属性质中的主导作用,为周期驱动人工合成奇异非厄米外尔半金属提供了一条有用的途径。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Floquet Engineering to Reactivate a Dissipative Quantum Battery
作为一种接近原子大小的能量存储和转换设备,量子电池(QB)承诺使用量子资源增强充电功率和可提取工作。然而,普遍存在的退相干导致其循环充电-存储-放电过程变得失活,这被称为QB的老化。在这里,我们提出了一种机制,以克服老化的QB。结果发现,当两个Floquet束缚态(FBS)形成的准能谱的总系统组成的QB充电器设置和各自的环境中,QB的消相干被抑制。只要两个FBS的准能量是退化的,或者在两个FBS的存在下QB-充电器耦合是大的,暴露于耗散环境的QB就返回到其接近理想的循环阶段。我们的结果提供了一个有见地的指导,以实现QB在实践中使用Floquet工程。
2020-12-18 quant-ph
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
Floquet engineering of molecular dynamics via infrared coupling
我们讨论Floquet工程的耗散分子系统通过定期驱动的红外活性振动跃迁,直接或通过腔模式。根据极化子量子朗之万方程,我们推导出了关联函数和稳态量,表明红外修饰分子的光学响应发生了强烈的变化。分子振动模式的相干激发,结合电子自由度的调制,由于电子振动耦合可以导致增强的电子振动相干性以及振动边带振幅的控制。与红外腔的额外耦合允许对不期望的边带进行受控抑制,这是源于振动弛豫速率的Purcell增强的效果。
2022-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Semi-Analytical Engineering of Strongly Driven Nonlinear Systems Beyond Floquet and Perturbation Theory
针对强驱动非线性系统精确控制难的问题,提出非微扰半解析框架,结合谐波平衡法扩展Floquet理论与拉格朗日乘数法启发的约束优化,突破微扰局限,可用于非经典态生成等量子及经典应用。
2025-04-14 physics.atom-ph quant-ph
Multimode-polariton superradiance via Floquet engineering
我们考虑一个近平面腔中的超冷玻色子原子系综,由远失谐激光驱动,其相位在与横腔模间距相当的频率下调制。我们表明,一个强大的,色散的原子-光子耦合可以达到许多横腔模式一次。由此产生的Floquet极化激元涉及一组腔模式与原子云的密度激发的叠加。这些模式之间的相互作用导致不同的避免极化激元之间的交叉。增加激光驱动强度,一个低洼的多模Floquet极化激元软化,并最终成为undamped,相应的过渡到一个超辐射,自组织阶段。我们证明了稳定的定态的参数范围很广。
2022-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet engineering in superconducting circuits: from arbitrary spin-spin interactions to the Kitaev honeycomb model
我们推导了一个理论,通过周期性的时间调制的单个量子比特或量子比特的相互作用,在超导电路中产生任意的自旋-自旋相互作用。在我们的方法中的调制频率是在微波或射频制度,使所需的领域可以产生与标准发电机。其中,我们的方法是适合于生成自旋晶格,表现出量子自旋液体的行为,如Kitaev的蜂窝模型。
2018-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Floquet engineering of lattice structure and dimensionality in twisted moiré heterobilayers
我们提出了一个实验建议,以调整的有效晶格结构的扭曲过渡金属二硫属化物(TMD)异质双层与时间周期Floquet驱动。我们表明,椭圆偏振光与亚太赫兹频率$\hbarω\sim 1$毫电子伏和中等电场$E\sim0.2$ ~MV/cm允许本地三角形晶格和正方形晶格之间的调谐,而线性偏振光使降维到准一维几何形状。没有驱动器,这些扭曲的TMD模拟单带费米-哈伯德模型,我们表明,这种近似仍然成立的驱动器的存在。这种控制打开了探索物质的各种相关相的大门,例如自旋液体和d波超导性。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering and simulating exceptional rings with a quantum spin system
相干辐射形式的时间周期驱动为操纵拓扑材料或人工合成量子物质提供了强有力的工具。在本文中,我们提出了一个计划,实现非厄米特半金属表现出特殊环的频谱通过Floquet工程。观察到从同心对的环到偶极对的过渡。同心对只携带一个量子化的Berry相位,而偶极对具有相反的陈数,此外,信号的费米表面的拓扑Lifshitz转变。系统的输运性质的解决,我们发现,这个过渡过程是伴随着一个非平凡的霍尔电导率的紧急情况。此外,我们探索了具有量子自旋系统的非厄米半金属的量子模拟,并通过长时间动力学对拓扑结构进行了表征。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of point-gapped topological superconductors
本文提出了一种通过Floquet engineering实现点隙拓扑超导体的方法,利用Floquet理论与粒子空穴对称性,在能带交叠处诱导出承载Majorana边缘模式的点隙,并揭示了由非厄米性驱动的拓扑相变及Floquet $Z_2$趋肤效应。
2025-01-21 cond-mat.supr-con quant-ph
Probing Operator Spreading via Floquet Engineering in a Superconducting Circuit
算符扩散是量子多体物理学的核心概念之一,通常以非时序算符(OTOC)为特征。然而,由于需要逆转系统的时间演化,测量OTOC在实验上具有挑战性。在这里,我们应用Floquet工程研究超导10量子比特链中的算子扩展。Floquet工程提供了一种有效的方法来调整附近量子比特之间的耦合强度,用于演示具有可调耦合的量子行走,逆时间演化和OTOC的测量。在多重激发系统中观察到明显的类光锥算符传播,其速度与单粒子量子行走的速度几乎相等。对于非定域(定域)的蝶形算子,在近可积系统中,OTOC表现出明显的信息置乱特征.
2022-08-10 quant-ph
Floquet engineering from long-range to short-range interactions
基于原子或分子的量子模拟器由于偶极或库仑相互作用而经常具有长程相互作用。我们提出了一种基于Floquet工程的方法,将远程相互作用转化为短程相互作用。通过用一个或几个频率调制磁场梯度,可以重塑相互作用的轮廓,这样系统就像只有最近邻的相互作用一样。我们的方法适用于一维和二维以及自旋1/2和自旋1系统。它不需要单独寻址,适用于所有具有长程相互作用的实验系统:囚禁离子、极性分子、里德伯原子、氮空位中心和腔QED。我们的方法可以实现一个短距离的相互作用,而不依赖于哈伯德超交换。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Edge states in quantum spin chains: the interplay among interaction, gradient magnetic field and Floquet engineering
我们研究了有限范型海森堡自旋链中自旋-自旋相互作用引起的边缘缺陷。通过引入梯度磁场和自旋交换强度的调制,调制频率和磁场梯度之间的共振也可以在边缘处诱导非对称缺陷,称为Floquet-Wannier-Zeeman边缘缺陷。这两种边缘缺陷之间的相互作用,使我们能够操纵的磁振子边缘状态从一个孤立的带到一个连续。在高频区,我们解析推导出有效的模型来解释边缘态的形成机制,采用多尺度微扰分析。我们的研究提供了新的见解,以了解和控制由自旋-自旋相互作用和Floquet-Wannier-Zeeman操纵引起的边缘缺陷之间的相互作用所支配的磁振子边缘状态。
2021-07-20 quant-ph
Optical Activity from the Exciton Aharonov-Bohm Effect: A Floquet Engineering Approach
Floquet工程是一种方便的策略,可以在分子和固态系统中诱导非平衡现象,或者显着改变物质的物理化学性质,绕过昂贵和耗时的合成修饰。在这篇文章中,我们从理论上研究了一些有趣的事实,即一个原来的非手性分子系统可以表现出非零的圆二色性(CD)时,它与椭圆偏振光驱动。更具体地说,我们考虑一个各向同性系综的小的环状分子聚集体在溶液中,其本地的低频振动模式驱动的椭圆偏振连续波红外泵浦。我们属性的起源非零CD信号的时间反演对称性破缺由于激子Aharonov-Bohm(AB)阶段所产生的随时间变化的激光电场,连同相干interchromophoric激子跳跃。所获得的Floquet工程激子AB相比纳米级环中的类似磁感应电子AB相更可调谐,突出了Floquet工程AB相在分子过程的相干控制中具有的几乎未开发的潜力,并同时在绕过使用强磁场的分子系统中引入磁光效应的新类似物。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Multichromatic Floquet engineering of quantum dissipation
本文研究了慢自由度多色 Floquet 驱动的建模,证明闭合量子系统的时间粗粒化动力学可由包含有效哈密顿量和可调 Lindblad 型耗散/量子增益项的有效主方程描述,并应用于模拟二能级系统双色驱动中的相位噪声与非相干发射/吸收引起的耗散。
2023-06-02 quant-ph
Floquet Engineering of a Quasiequilibrium Superradiant Phase Transition in Landau Polaritons
Rice University(赖斯大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Université de Strasbourg and CNRS(斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心)
本文通过Floquet驱动在Landau极子系统中实现准平衡激射相变,展示非平衡驱动与耗散方案不同的相变路径。
2026-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Engineering Clock Transitions in Magnetic Molecules
本文通过Floquet工程利用周期磁场调控磁分子自旋能级,实现时钟跃迁量子比特对外场稳定,并解析推导有效哈密顿量,为实验动态调谐能隙提供理论支持。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of long-range p-wave superconductivity: Beyond the high-frequency limit
已经表明,Kitaev链中的长程{ \it p}波超导性可以经由具有高频率的ac场来设计[Benito等人,Rev.B90,205127(2014)]。然而,对于其实验实现,对具有更宽驱动频率范围的Floquet工程的理论理解变得很重要。在这项工作中,专注于交流驱动的Kitaev链的隧道相互作用,我们调查的影响,从领先的修正到高频限制的紧急{ \it p}波超导。重要的是,我们发现了新的工程远程{ \it p}波配对相互作用,可以显着改变的高频限制在长的相互作用范围。我们还发现,领先的校正另外产生最近邻{ \it p}波配对相互作用与重整化的配对能量,长程隧道相互作用,特别是多对Floquet Majorana边缘状态,在高频极限被破坏。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Floquet engineering in hybrid magnetic quantum systems
Henan Normal University(河南师范大学);Lanzhou University(兰州大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
针对混合磁性晶格引起的退相干问题,提出通过周期性驱动的Floquet工程方案,利用准能谱中的束缚态抑制退相干,保持稳态纠缠,实现精确操控并促进量子网络应用。
2026-09-14 quant-ph
Pump-Threshold-Free Frequency Comb via Cavity Floquet Engineering
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Aalto University(阿尔托大学)
本文提出一种无需泵浦阈值的频率梳生成方法,通过腔体Floquet工程实现多频段耦合与相位锁定,实现超低功耗的集成频率梳合成。
2026-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Enhancing Photon Indistinguishability of Spectrally Mismatched Single Photons by Cavity Floquet Engineering
本文提出利用腔QED中的Floquet工程光学频率梳,以与光谱失配相等的调制频率周期调制单光子态,能量守恒地制备单光子频率梳态,从而将光谱失配单光子的不可区分性提升至理想HOM干涉可见度。
2025-07-03 quant-ph
Dissipative preparation of a Floquet topological insulator in an optical lattice via bath engineering
针对光学晶格中Floquet拓扑费米子态制备受加热和绝热不完善限制的问题,提出耦合第二种原子玻色凝聚体为热库的耗散方案,通过Floquet-Born-Markov理论证明可得到近似拓扑绝缘体稳态,还发现反常Floquet拓扑绝缘体的稳定迹象。
2024-06-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet Reservoir Engineering for Remote Logical Entanglement
Pritzker School of Molecular Engineering, University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院)
研究如何通过超越标准设置实现更强大的非酉协议来稳定逻辑量子比特远程纠缠,引入耗散弗洛凯协议,利用现有实验能力克服时间纠缠限制,实现自主纠缠蒸馏并增强对波导损耗的保护。
2026-07-24 quant-ph
Beyond Adiabatic Elimination in Topological Floquet Engineering
在量子力学中,绝热消去是一种标准的工具,它为相关的态子空间产生一个低的约化哈密顿量,并将其耦合到具有高得多能量的态的效应。假设这种强大的消除方法被应用到准能态的驱动系统,然后出现一个关键的问题,由驱动力引起的绝热条件的违反挑战这样的存在下的非平衡驱动系统的光谱减少。本文从理论和实验两个方面研究了拓扑保护Floquet系统中普遍存在的两种驱动诱导消除。我们将它们命名为“准绝热消除”和“高频限制消除”,根据不同的驱动频率否认绝热条件的基本要求。这两个非绝热消除观察到在我们最近开发的微波Floquet模拟器,一个可编程的测试平台组成的弯曲金属耦合波纹波导。通过在模拟器上的近场成像,揭示了绝热消除和驱动诱导消除之间的机制,指出了利用准能量剪裁和操纵Floquet态的普遍存在的谱分解。最后,我们希望我们的研究结果可以为进一步发展Floquet工程学在磁驱动系统中的应用提供深刻和适用的可能性,从凝聚态物理到光子学。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.atom-ph
Floquet engineering flat bands for bosonic fractional quantum Hall in small lattices
实现具有拓扑有序的物质的新相是一个重要的研究方向,它对强关联物理和量子信息都有重要意义。利用最先进的人工量子系统,如超导电路的相干控制的想法,我们提出了一个建议,实现玻色子分数量子霍尔物理小晶格上创建几乎平坦的拓扑带使用交错的磁通模式。通过电荷泵的分馏指纹可以观察到几乎完美的量化使用少至24个晶格位置(两个光子)。我们提出了一个实施方案,使用一个有限的超导量子位格与圆柱形连接的三角形和正方形晶格。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph