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
Localization Landscape in Non-Hermitian and Floquet quantum systems
Université de Toulouse, CNRS(图卢兹大学,法国国家科学研究中心);Universidade Federal Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学)
提出一种适用于非厄米特和福克量子系统的定位景观理论,通过正算子H†H预测定位现象,揭示谱不稳定性与皮肤效应,并验证了其在多种模型中的准确性。
2026-01-15 cond-mat.other quant-ph
Driving-induced multiple ${\cal PT}$-symmetry breaking transitions and reentrant localization transitions in non-Hermitian Floquet quasicrystals
时间周期驱动场和非厄米效应的协同作用可以赋予系统独特的光谱和输运性质。在这项工作中,我们发现了一类有趣的非厄米Floquet物质在一维准晶,其特征在于出现多个驱动诱导的${\cal PT}$对称性破缺/恢复,流动性边缘,和重入本地化过渡。通过研究周期猝灭非互易Harper模型的谱、能级统计、逆参与比和波包动力学,证明了这些发现。我们的结果不仅揭示了驱动非埃尔米特准晶中局域化现象的丰富性,而且还强调了Floquet方法在开放系统中产生独特类型的非平衡相方面的优势。
2022-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Stability of many-body localization in Floquet systems
本文利用POLFED算法研究无序Floquet系统的MBL相变,发现受驱Ising模型有限尺寸效应较弱,多种指标一致标识相变,并得到ν≈2的临界指数。
2023-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Probing many-body localization crossover in quasiperiodic Floquet circuits on a quantum processor
RIKEN Center for Computational Science(理化学研究所计算科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing(理化学研究所量子计算中心);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences(理化学研究所交叉理论与数学科学中心);RIKEN Pioneering Research Institute(理化学研究所先驱研究所);Jožef Stefan Institute(约热·斯特凡研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学)
利用144个量子比特在IBM量子处理器上研究准周期Floquet伊辛系统中ergodic-MBL过渡,通过深Floquet电路实现长时多体动力学,揭示弱势区快速热化与强 disorder区持久关联的平滑过渡,以及量子 Fisher 信息对数增长的MBL特征。
2026-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Localization and integrability breaking in weakly interacting Floquet circuits
本文提出一类可插值于非相互作用、自由传播、一般相互作用与 dual-unitary 动力学之间的 Floquet 电路,以双量子比特门算符纠缠熵度量相互作用强度,并通过谱统计、自关联衰减和纠缠增长分析表明多体局域化在热力学极限下不持续,而表现为可积性破缺。
2024-04-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet Many-Body Cages
Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);University of Augsburg(奥格斯堡大学)
本文提出通过Floquet电路构建新型多体笼子,展现其拓扑性质和π准能级模式,为非平衡量子态研究提供新工具。
2026-04-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet quantum many-body scars in the tilted Fermi-Hubbard chain
本文研究一维倾斜周期性驱动的 Fermi-Hubbard 链,揭示了违背随机热化的 Floquet 量子多体疤痕态,通过简并 Floquet 微扰理论推导其精确出现条件,为实现固态系统的非遍历性提供新途径。
2025-04-02 quant-ph
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
Boundary-sensitive non-Hermiticity of Floquet Hamiltonian: spectral transition and scale-free localization
MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Shaanxi Province Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices, School of Physics, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学物理学院);Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);Kavli Institute for Theoretical Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
本文提出一种边界敏感的PT对称破缺机制,通过设计时间周期性驱动协议,揭示Floquet哈密顿量在周期边界条件下的厄米性与开放边界条件下的非厄米性差异,并展示PT破缺相中出现的无标度局域化现象。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Constructing quantum many-body scar Hamiltonians from Floquet automata
我们提供了一个系统的方法来构建近似量子多体疤痕(QMBS)从两层Floquet自动机电路,表现出平凡的多体复苏。我们这样做是通过连续施加更多的限制,迫使自动机电路的局部门在作用于选择的疤痕状态时更准确地进行相应的交换。有了这些规则,一个有效的本地,Floquet哈密顿被认为是捕捉动态的自动机在一个长的预热窗口。我们提供了这样一个图片的数值证据,并使用我们的建设,以获得几个QMBS模型,包括著名的PXP模型。
2022-10-09 cond-mat.other quant-ph
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
Divergence of the Floquet-Magnus expansion in a periodically driven one-body system with energy localization
Floquet-Magnus展开是计算周期驱动系统有效哈密顿量的一个有用工具。在本研究中,我们研究了连续空间中的一个非线性系统,一个受驱动的非谐振子展开式的收敛性。在这个模型中,时间演化算符的所有本征态都被局域在能量空间中,并且能量的期望值是有界的。首先,我们提出了一个一般的程序来估计的Floquet-Magnus展开的收敛半径的周期性驱动系统与无界的能量谱。通过将其应用于受驱动的非谐振子,我们数值表明,即使非谐性是任意小的扩展发散的所有驱动频率。这一结论与人们广泛接受的观点相矛盾,即Floquet-Magnus展开的发散是量子遍历性的直接结果,这意味着时间演化算符的每个本征态是未扰动哈密顿量的所有可用本征态的线性组合,并且系统在长时间间隔后加热到无限温度。
2019-12-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Pre-Floquet states facilitating coherent subharmonic response of periodically driven many-body systems
该研究通过周期驱动 Bose-Hubbard 二聚体与平均场不变管的半经典再量子化,提出前 Floquet 态机制,以解释并工程化多玻色子系统的长时间相干高阶次谐波响应。
2025-10-05 quant-ph
Continuous time crystal from a spontaneous many-body Floquet state
Floquet驱动系统是研究非平衡现象的一个非常有趣的领域。例如,它们提供了离散时间晶体的实现,其中周期性哈密顿量的离散时间平移对称性被系统的次谐波响应自发地破坏。然而,在当前Floquet范例中需要持续存在外部周期性驱动。本文提出了自发多体Floquet态的概念。这是一种状态,在没有外部周期性驱动的情况下,自振荡就像存在周期性哈密顿量一样,这种行为是由多体相互作用自发诱导的。此外,它的量子涨落由正规Floquet理论描述。此外,它还是一种时间晶体,呈现长程时间周期有序性。然而,这种晶体行为与传统Floquet离散时间晶体的行为非常不同:在这里,没有外部周期性驱动,能量守恒,并且自发对称性破缺的性质是连续的而不是离散的。我们证明了自发的多体Floquet态可以出现在各种典型的多体问题中,从相互作用的费米子到玻色-哈伯德模型。我们特别表明,一个自发的多体Floquet状态是一个普遍的本征态的一维流动的原子凝聚体,亚音速和超音速,从动态相变和强大的外部扰动和量子涨落,也提出了现实的实验方案,其观察。自发的多体Floquet态不仅是连续时间晶体的实现,也是Floquet物理学的一个新范式。
2022-04-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
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
Genuine quantum scars in Floquet chaotic many-body systems
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);University of Cambridge(剑桥大学)
研究揭示了在周期驱动的Floquet多体系统中,量子疤痕与驱动的竞争机制,发现高频极限下Floquet态仍保持疤痕特性,并发现驱动诱导的额外疤痕。
2026-04-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Unraveling PXP Many-Body Scars through Floquet Dynamics
通过研究PXP模型离散化动力学,发现PXP疤痕与τ=π/2处Floquet算子本征态绝热相连,并提出高保真制备方案。
2023-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech 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
Integrable many-body quantum Floquet-Thouless pumps
我们构造了一个具有拓扑非平凡手征色散的准粒子激发的相互作用可积Floquet模型。该模型是可积经典元胞自动机的完全量子推广。我们写下并求解了广义量子模型的贝特方程,并表明这些方程具有一种特别简单的形式,可以得到精确的解:本质上,准粒子的行为就像相互作用的硬棒。该模型的广义热力学和流体动力学直接遵循。虽然这个模型是相互作用的,但它异常简单的结构使我们能够构造没有蝴蝶效应的扩散算子;这种构造在其他相互作用的可积系统中似乎是不可能的。这个模型说明了存在一类新的精确可解的,特定于Floquet设置的相互作用的量子系统。
2019-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Periodically Driven Many-Body Systems: A Floquet Density Matrix Renormalization Group Study
在时间上周期性地驱动一个量子系统可以深刻地改变它的长时间相关性,并产生奇异的物质量子态。多体关联和动力学操纵相结合的复杂性有可能揭示整个领域的新现象,但理论和数值理解变得非常困难。现在,我们提出了一个有前途的数值方法,通过推广的密度矩阵重整化群的周期性驱动的多体系统的Floquet理论的傅立叶分量的叠加。利用这种方法,我们可以在一个大的参数范围内研究所有演化时间的完全含时量子解,超出了常用的高频近似。数值计算结果的各向同性海森堡反铁磁自旋1/2链下的本地(边缘)和全球驱动的自旋-自旋关联和时间涨落。随着频率的降低,我们证明了越来越多的傅立叶分量变得相关,并确定了量子相关性的强长度和频率依赖性变化,这些变化无法通过有效的静态模型来描述。
2019-05-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Exact Floquet quantum many-body scars under Rydberg blockade
量子多体伤疤作为对本征态热化假说的一种违背,近年来在里德伯原子中的实验观察和相关理论研究引起了人们的广泛兴趣。在本文中,我们构建了一个承载精确Floquet量子多体疤痕的模型,它违反了ETH的Floquet版本。我们考虑两个均匀驱动的静态哈密顿禁止相邻的上自旋(里德伯封锁)像PXP模型,并构建一个由它们组成的二元驱动。我们证明了存在一个四维子空间,它完全避免了热化到无限温度,并且任何其他状态,包括静态PXP模型中报道的一些特殊疤痕状态,都容易受到加热并松弛到无限温度。我们还构造了一个更广义的周期驱动器的时间相关的PXP型哈密顿显示精确的Floquet量子多体疤痕和讨论可能的实验实现的模型在里德伯原子。
2020-08-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet Mechanism for Non-Abelian Fractional Quantum Hall States
在第一激发朗道能级中自旋极化电子之间产生的三体关联被认为在神秘的非阿贝尔分数量子霍尔效应(Fractional quantum Hall,简称FWHH)的出现中起着关键作用。受Floquet工程最新进展的启发,我们研究了各向异性两体相互作用的周期性驱动,作为可控地创建和调整有效的三体相互作用的途径。我们开发了一个分析的形式主义来描述这个Floquet-WARTH协议,这是不同于以前的方法,而是专注于通过调制单粒子跳跃项的能带结构工程。通过系统地分析所产生的相互作用,使用广义赝势,我们表明,我们的Floquet-WARTH方法导致排斥以及吸引力的三体相互作用,是高度可调的,并支持各种非阿贝尔多组分WARTH状态。最后,我们提出了一个实施方案,在光学打扮超冷极性分子调制拉比频率。
2018-11-27 cond-mat.str-el math.DS physics.atm-clus
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
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
Quantum Localization in Open Chaotic Systems
本文研究了$δ$ -被踢转子系统的准Floquet态,重点研究了开放量子系统中动力学局域化的性质。当接近吸收边界时,有耗准Floquet态的局域化长度$ξ$减小,而相应的衰减速率$Γ$显著增加.我们发现了关系$ξ\sim Γ^{-1/2}$,并解释它的基础上有限时间扩散,这也可以应用到随机酉算子模型。我们猜想,这一思想对同时表现出经典动力学中的扩散和量子力学中的指数局域化的系统是有效的。
2008-02-10 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 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
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
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
Anderson Localization: A Floquet operator Krylov space perspective
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Center for Quantum Phenomena, Department of Physics, New York University(纽约大学物理系量子现象中心)
利用算子Krylov空间方法研究安德森局域化及Aubry-André模型的单粒子局域化-退局域化转变,发现闪动动力学比连续时间动力学更有优势,并揭示了退局域化(局域化)相与Porter-Thomas分布的出现(缺失)等特征。
2026-05-22 cond-mat.dis-nn quant-ph
Floquet engineering of low-energy dispersions and dynamical localization in a periodically kicked three-band system
在对赝自旋- $1/2$系统(即石墨烯)的Floquet动力学了解了很多之后,我们在这里讨论周期性地被踢的{三带}费米子系统(例如$α$ -T $_3$晶格)的频闪性质。该特定模型通过将参数$α$从0连续调整到1来提供石墨烯和骰子晶格之间的插值。在骰子晶格($α=1$)的情况下,我们发现,在原则上,可以工程师的各种类型的低能量色散周围的一些特定点的布里渊区通过调整踢参数沿特定方向的哈密顿量。我们的分析表明,人们可以经历不同的准能色散,例如,狄拉克型,半狄拉克型,无隙线,绝对平坦的准能带,这取决于踢参数的具体值。此外,我们数值研究了骰子晶格中波包的动力学。准能量色散使我们能够理解频闪时刻波包的瞬时结构。我们发现一个绝对平坦的准能带的情况下,导致一个完整的动力学本地化的波包。此外,我们还数值计算了$α$ -T $_3$晶格的准能谱.垂直(平面)方向的周期性反冲破坏(保持)了$0<α<1$的粒子-空穴对称性。此外,还揭示了波包的动力学局域化不发生在任何中间$α\ne 0,\,1$。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Autonomous stabilization of many-body entanglement with Floquet Hamiltonians and weak measurement
Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
提出将Floquet哈密顿量工程与弱测量结合,实现多体纠缠的自主稳定化,在半导体量子点中构建自旋压缩态和薛定谔猫态,可抵抗现实退相干。
2026-09-21 quant-ph
Signatures of clean phases in many-body localized quantum circuits
远离平衡的多体现象提出了经典计算资源无法达到的挑战。数字量子计算机提供了一种可能的前进方向,但噪声限制了它们在短期内的使用。我们提出了一个方案来模拟和表征多体Floquetsystems托管丰富的各种阶段,操作与浅深度电路。从一个“干净”的周期性电路,模拟Floquet系统的动态演化,我们引入准周期性的电路参数,以防止热化通过引入多体局域化。通过检查多体运动积分的时间平均性质,可以使用随机测量来探测相结构。这种方法避免了计算基态的需要,并且在有限的能量密度下操作。我们数值上证明了这个计划的Floquet伊辛模型的时间晶体的模拟和目前的结果清楚地区分不同的Floquet阶段在没有准周期性的电路参数。我们的结果为在近期量子器件上绘制奇异系统的相图铺平了道路。
2021-12-22 quant-ph
Measurement-Induced Phase Transitions and Logical-Space Localization in Floquet Monitored Clifford Circuits
Princeton University(普林斯顿大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本研究在Floquet监测Clifford电路中证明纠缠与纯化转变可分离,引入逻辑支持半径和逻辑Krylov维数,揭示体积律与面积律相变及新普适类。
2026-09-23 quant-ph
Following Floquet states in high-dimensional Hilbert spaces
一个迭代算法的建立,使人们能够计算个人Floquet状态,即使是多体系统的高维希尔伯特空间,通常采用的传统方法是不可访问的。提出了一种跟踪Floquet状态以响应给定系统Hamilton量的微小变化的策略。将该方案应用于周期驱动的玻色-哈伯德链,验证了伪绝热Floquet态跟随的可能性。特别是,它表明,一个驱动诱导的莫特绝缘体状目标Floquet状态可以填充高效率,如果驱动幅度打开平稳,但不是太慢。我们的结论是,该算法构成了一个强大的工具,为未来的调查多体Floquet系统。
2021-11-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-body scar state intrinsic to periodically driven system: Rigorous results
本文用实际哈密顿量系统地讨论了Floquet本征态热化假设的违反。我们的模型是基于无无序的PXP型相互作用。通过给出波函数的显式表达式,我们精确地证明了Floquet本征态中多体疤痕态的存在性。使用潜在的物理机制,可以系统地设计具有Floquet-scar状态的各种驱动哈密顿量。
2019-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Collapse and revival of quantum many-body scars via Floquet engineering
有限能量密度的多体哈密顿量的非热本征态--量子疤痕的存在,导致从简单初态出发的封闭量子系统不具有遍历性和长时间相干动力学.这种非遍历的相干动力学,其中系统不探索其整个相空间,已被实验观察到在超冷里德伯原子链。我们表明,通过研究一个周期性驱动的里德伯链,驱动频率作为一个调谐参数的几个重入遍历和非遍历制度之间的过渡。前政权显示快速热化的关联函数和没有疤痕的频谱系统的Floquet哈密顿量。相反,后一种机制在其Floquet谱中具有疤痕,其控制关联函数的长时间相干动力学。我们的研究结果为实验上可实现的无无序量子多体系统中驱动频率诱导的遍历和非遍历动力学调谐提供了新的可能性。
2019-08-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative preparation of many-body Floquet Chern insulators
考虑到耦合到一个微结构浴作为一个周期性驱动的耗散Halfton模型的松弛机制,我们建立了该系统可以调谐到频闪拓扑稳态在所有有限的温度。周期性驱动的振幅和频率是这样选择的,即在酉情况下,描述Haldom模型在频闪时刻的Floquet哈密顿量在拓扑上是非平凡的。我们建立,在频闪稳定状态,系统达到热状态的Floquet哈密顿量在一个受控的温度。此外,据观察,即使与准本地浴耦合,显着的陈氏绝缘体确实可以在陈氏非平凡的纯稳态,预计表现出频闪体边界对应准备。利用陈省身绝缘体的宏观体电极化在其拓扑相的非唯一性,我们提出了一个广义的陈省身不变量,反映了拓扑结构的平衡多体频闪状态的Haldom模型,即使在一个耗散的氛围。动力学陈氏绝缘体的广义拓扑结构依赖于单粒子相关性,预计将在探测多体量子观测量的实验中表现出来。
2020-05-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Bridging continuous control and Floquet driving for charging many-body spin chains
Quantum Advanced Research Center (QuARC), CSIC(CSIC量子先进研究中心);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC(CSIC马德里材料科学研究所);Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学凝聚态物理理论系)
该研究梳理量子电池相关协议,建立连续与周期驱动自旋链的联系作为量子储能平台,调研其在量子技术中的可实现性与可扩展性。
2026-07-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Dressed Floquet scars from protected zero modes in a Rydberg chain
Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学文化促进协会);University of Hyderabad(海得拉巴大学);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文通过Floquet微扰理论,在周期性驱动的Rydberg原子环模型中构建了两个零准能量量子多体疤痕态的近似解析形式,并证明它们在有限尺寸下对驱动振幅和频率具有鲁棒性。
2026-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Many-body nonequilibrium dynamics in a self-induced Floquet system
本文在里德伯气体中实验实现自感应Floquet系统,利用电磁感应透明光谱探测双稳态非平衡动力学,发现离散时间晶体相,填补了多稳态与耗散离散时间晶体关系的实验空白。
2024-11-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Floquet-engineered system-reservoir interaction in the transverse field Ising model
本研究提出Floquet工程化的横场Ising模型,利用高频驱动下的参数共振调控自旋相互作用,实现自旋波传播控制与量子开关,可应用于电路QED及量子网络路由。
2025-08-18 quant-ph
Floquet engineering of many-body states by the ponderomotive potential
本文将单粒子有质动力势推广到周期性驱动的量子多体系统,提出利用光诱导的有质动力势设计非平衡稳态,并展示了其在诱导激子凝聚、超导吸引相互作用及创造额外自由能极小值方面的应用。
2024-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Prethermal quasiconserved observables in Floquet quantum systems
预热化通过引入突现准守恒观测量,在指数长时间内保护Floquet多体相中起着至关重要的作用,而这种准守恒算子的最终命运可以标志着无限温度的热化。为了阐明多体Floquet系统中的预热准守恒性质,本文系统地分析了观测量之间的无限温度关联。我们数值计算表明,自相关的后期行为明确区分准守恒观测值从非保守的,允许挑选出一组线性独立的准守恒观测值。通过对两种Floquet自旋模型的研究,我们发现了两种不同的准守恒定律机制。首先,我们数值验证了能量准守恒时的驱动频率是大的,使系统动力学近似描述的静态预热哈密顿量。更有趣的是,在中等驱动频率下,如果Floquet驱动包含一个大的全局旋转,另一个拟保守观测仍然可以持续。我们从理论上证明了如何计算这个保守的可观察性,并提供数值验证。在系统地确定了所有的准守恒观测量之后,我们终于可以利用数值模拟和固态核磁共振系统实验得到的自相关来研究它们在无限时间极限和热力学极限下的行为。
2020-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Multiple many-body localization transitions in a driven non-Hermitian quasiperiodic chain
研究受周期性驱动的非厄米准周期硬核玻色子模型,发现驱动周期变化引发多重局域化-退局域化转变及重入多体局域化现象,非厄米性导致开边界下的Floquet多体趋肤效应。
2025-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
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
Localization of Eigenstates & Mean Wehrl Entropy
周期性含时量子系统的动力学特性反映在Floquet算符本征态的特征上。特别重要的是他们的本地化特性定量特征的特征向量熵,逆参与比或特征向量统计。由于这些量取决于本征基的选择,我们建议使用相干态的过完备基,唯一地由经典相空间确定。用这种方法定义了Floquet算符本征向量的平均Wehrl熵,并证明了这个量对描述量子混沌系统是有用的。
1999-10-21 chao-dyn nlin.CD 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
Coherent control via interplay between driving field and two-body interaction in a double well
研究了外场与原子间相互作用的相互作用及其在高频驱动双势阱中两排斥玻色子量子隧穿相干控制中的应用。一个完整的解决方案的系统产生的分析作为一个相干的非Floquet态作为一组完整的基地使用Floquet状态。结果表明,光子共振相互作用导致Floquet能级交叉点平移,非共振相互作用导致部分能级避免交叉。在非Floquet态中,超过交叉点的玻色子缓慢地改变它们的布居数,并且共振(非共振)相互作用增强(降低)成对粒子的隧穿率。给出了在交叉点、避免交叉点和非交叉点三种不同的隧穿相干破坏以及相应的类定常态。在此基础上,提出了一种实用的类定态量子隧穿开关方案。
2013-03-01 quant-ph
Simple Construction of Qudit Floquet Codes on a Family of Lattices
本文提出一种通用且简单的 qudit Floquet 码构造,适用于三可着色晶格上的一大类配置,并使逻辑 qudit 与物理 qudit 的编码速率趋近 1/2。
2025-01-09 quant-ph
Absence of localization in two-dimensional Clifford circuits
本文通过随机图和渗流理论证明二维随机Clifford Floquet电路中局域化缺失、算符弹道扩散,而一维电路则出现强局域化,并揭示二维谱形状因子具有混沌准自由费米子特征。
2023-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Floquet topological insulators: from band structure engineering to novel non-equilibrium quantum phenomena
我们回顾使用时间周期字段的方法(例如,激光或微波场)来诱导量子多体系统中的非平衡拓扑现象。我们将讨论如何利用这些场来改变单粒子光谱的拓扑性质,以及在固态、冷原子和光子系统中的关键实验演示。单粒子Floquet能带结构提供了一个舞台,系统的动力学发挥出来,关键问题是如何获得强大的拓扑行为,在多粒子设置。在介观输运的制度,我们讨论的拓扑边缘态的Floquet频谱中诱导的表现形式。在介观输运的背景之外,在多体Floquet系统中诱导稳定的拓扑相的主要挑战是它们从驱动器中吸收能量从而升温的趋势。我们讨论了三种途径来克服这一挑战:长寿命的瞬态动力学和预热化,无序诱导的多体局域化,和工程耦合到外部浴。我们讨论的现象,可以在这些制度中的每一个探索的类型,和他们的实验实现。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph