Immutable quantized transport in Floquet chains
我们展示了如何通过封装手性或螺旋移位在Floquet链中实现量子化运输。由此产生的传输是不可变的，而不是拓扑的意义上，它既不需要一个带隙，也不受任意强扰动。传输仍然以拓扑量为特征，但是对移位的封装防止了拓扑相变。为了探索不可变的运输，我们引入了一个shiftbox的概念，解释相关的拓扑量的动量空间分散体和实空间运输，并研究模型系统的Floquet链与严格量化的手性和螺旋运输。自然平台的实验研究，这些方案是光子Floquet链波导阵列，以及topolectrical或机械系统。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological origin of quantized transport in non-Hermitian Floquet chains
我们表明，非厄米性使拓扑相位与单向运输一维Floquet链。这些相位的拓扑特征是Floquet传播子的频谱中的不可收缩的环路，其由虚间隙分开。这样的循环只发生在非厄米特Floquet系统。我们定义相应的拓扑不变量作为Floquet传播子相对于虚间隙的缠绕数。为了将拓扑与运输联系起来，我们引入了非厄米特链的正则化动力学的概念。我们建立，在正则化动力学的条件下，运输是量子化的，只要在一个周期内转移的电荷等于拓扑缠绕数。我们说明了这些理论研究结果的一个Floquet链，具有拓扑相变，并作为一个电荷泵在非平凡的拓扑阶段的例子。最后，我们将讨论这些发现是否证明非厄米Floquet链支持拓扑运输的概念。
2020-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized Floquet topology with temporal noise
时间周期（Floquet）驱动是一种强有力的方法来工程量子相位的物质，包括根本上非平衡态，这是不可能的静态哈密顿系统。一个典型的例子是反常的Floquet绝缘体，它表现出拓扑量子化的手征边缘状态类似于陈省身绝缘体，但服从批量本地化。我们研究了这个拓扑系统的响应依赖于时间的噪声，这打破了拓扑保护Floquet对称性。令人惊讶的是，我们发现，通过部分填充的费米子系统和测量每个周期泵送的电荷给出的量化响应，仍然量化到有限的噪声幅度。我们跟踪这个强大的拓扑结构之间的相互作用扩散和泡利阻塞的边缘状态衰减，我们希望应该是强大的相互作用。我们确定的边界的拓扑相的系统与空间无序数值通过水平统计，并证实我们的结果在极限消失的障碍，通过分析Floquet超算子的方法。这种方法建议一个非厄米特Floquet拓扑相位的系统的状态的解释。我们评论量化的其他拓扑响应的情况下，Floquet对称性和潜在的实验实现。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Floquet anomalous Hall states and quantized ratchet effect in one-dimensional dimer chain driven by two ac electric fields
在凝聚态物理中，发现和分类有趣的新拓扑物质和现象是一个重要的课题。拓扑非平凡系统也可以通过使用周期驱动场来实现。另一方面，棘轮效应可以用来从涨落中收集有用功，或者在磁驱动系统中实现定向输运。在这里，我们通过施加两个相互垂直的交流电场来促进二聚体链，并在低频区域获得有效的二维哈密顿量。我们从而得到量子Floquet反常霍尔（QFAH）电导，然后发现一个量子棘轮效应，在所产生的电流沿链。我们的进一步分析表明，这些起源于电场。这种无磁场的纵向量子化棘轮效应对设计新型高性能电子器件具有重要的意义。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Achieving quantized transport in Floquet topological insulators via energy filters
针对周期驱动 Floquet 拓扑绝缘体中光子辅助过程破坏边缘输运量子化的问题，本文提出窄带能量滤波器并推导 Floquet–Landauer 描述，证明其可抑制边带输运、恢复量子化电导及平衡型分布。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized Transport in Floquet Topological Insulators
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心，塔塔基础研究所）；Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University（材料研究高级研究院（WPI-AIMR），东北大学）
研究Floquet拓扑系统与静态费米库的量子输运，发现两终端电导量子化为|W_ε|e²/h，霍尔电导为W_εe²/h，通过求和所有Floquet边带贡献实现量子化。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
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-Anderson localization in the Thouless pump and how to avoid it
本研究通过数值模拟探讨了周期性驱动的Rice-Mele模型中无序对Thouless泵导电性的影响，发现在有限周期下增加系统尺寸会导致Floquet-Anderson局域化和泵崩溃，但在适当热力学极限下可避免局域化，临界指数依赖于无序强度。
2023-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Robustness of quantized transport through edge states of finite length: Imaging current density in Floquet topological vs. quantum spin and anomalous Hall insulators
拓扑绝缘体（TI）的理论分析传统上集中在具有带隙的无限大均质晶体和其波函数的非平凡拓扑，或者其边界具有表面或边缘金属态的无限大导线上。然而，实验设备包含连接到正常金属（NM）引线的有限尺寸拓扑区域，这就提出了一个问题，即纵向电导的量化精度如何以及电子如何从拓扑平凡的NM引线跃迁到边缘态。这对于最近获得的二维（2D）Floquet TI来说是特别紧迫的问题，其中电子从与时间无关的NM导致流入与时间相关的边缘状态-Floquet TI的最近实验实现使用由圆偏振光照射的石墨烯，没有表现出量子化的纵向电导或霍尔电导。在这里，我们采用电荷守恒的解决方案的Floquet不等格林函数（NEGFs）的辐照石墨烯纳米计算纵向两端电导，以及空间分布的局部电流密度的电子传播从NM导致Floquet TI。在Floquet TI的情况下，体电流密度和边缘局部电流密度对总电流的贡献相等，这导致纵向电导低于预期的量化平台，边缘空位略微降低。我们提出了两个实验方案来检测Floquet TI内的体电流密度和边缘电流密度的共存：（i）在石墨烯的照射区域的内部钻纳米孔将诱导体电流密度的反向散射，从而将纵向电导降低$\sim 28$ %;（ii）使用金刚石NV中心对由局部电流密度产生的磁场进行成像。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous levitation and annihilation in Floquet topological insulators
二维拓扑绝缘体中的安德森局域化通过所谓的悬浮和对湮灭过程发生。随着无序度的增加，携带相反拓扑不变量的扩展体态在能量上相互靠近，减小了拓扑能隙的大小，最终相遇并定域。这导致了一个拓扑平凡的安德森绝缘体。在这里，我们介绍了异常悬浮和对湮灭，一个独特的过程，以磁驱动，或Floquet系统。由于准能谱的周期性，我们发现它是可能的拓扑间隙增加作为无序强度的函数。因此，在所有的体状态已经本地化，系统仍然拓扑非平凡的，形成一个异常的Floquet安德森绝缘体（AFAI）相。我们展示了一个具体的例子，这个过程中，通过现场潜在的“踢”添加到陈省身绝缘体模型的障碍。通过改变反冲之间的周期，我们可以调整系统中发生哪种类型（常规或异常）的悬浮和湮灭。我们希望我们的研究结果是适用于通用Floquet拓扑系统，并提供一个可访问的方式来实现AFAI实验，而不需要多步驱动方案。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced Floquet Topological Insulators
我们研究了在二维磁驱动系统中实现无序诱导拓扑Floquet谱的可能性。这样的状态将是拓扑安德森绝缘体的动力学实现。我们建立了一个混乱引起的平凡拓扑转变确实发生，并通过计算的障碍平均博特指数，适当定义的时间依赖性系统的特征。通过对系统边缘波包的精确数值时间演化，证实了拓扑态中边缘态的存在。我们考虑了实验观察Floquet-Anderson拓扑绝缘体的最佳驱动机制，并讨论了其在光子晶格中的可能实现。
2015-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantized Chern-Simons Axion Coupling in Anomalous Floquet Systems
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Collège de France（法兰西公学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Centro Atómico Bariloche（巴里洛切原子能中心）；Instituto Balseiro（巴尔塞罗研究所）；Comisión Nacional de Energía Atomica (CNEA)（国家原子能委员会）；Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO)（门多萨国立大学）；Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN-Bariloche)（纳米科学与技术研究所）；Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnicas (CONICET)（国家科学研究委员会）
本研究针对周期驱动Floquet系统中量子化体响应机制不明确的问题，提出二维反常Floquet系统存在以陈-西蒙斯轴子耦合角编码的量子化体响应，通过引入光子维度构建Sambe晶格框架，建立了Floquet能带拓扑与体可观测量的统一联系。
2025-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet physics from quantized light-matter interaction: geometric phases, gauge consistency, and entanglement
University of Augsburg（奥格斯堡大学）；CSIC（西班牙国家研究委员会）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)（马德里材料科学研究所）
本文通过大光子数相位基表示腔场，证明经典驱动系统的薛定谔方程直接从量子化问题涌现，建立准能量与量子能量的一一对应，并揭示光-物质纠缠编码于Floquet模式关联中。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall 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 Semimetal with Floquet-band Holonomy
周期性驱动可以诱导物质的奇异拓扑态，如Floquet拓扑绝缘体或Floquet Weyl半金属。本文提出了一种具有Floquet带完整性的Floquet半金属。也就是说，系统是无间隙的，但是作为被视为合成维度的准动量的周期性参数完成绝热循环，每个Floquet带作为一个整体与其他Floquet带交换。这种Floquet带holonomy的动力学表现进行了研究。在开边界条件下，我们发现反常手征边缘模只局限于一个边缘，缠绕在整个准能布里渊区，与体态分离，具有不同于体态的完整性.这些显著的性质被进一步利用来实现量子化或半量子化的边缘态泵浦。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Streda Formula for Floquet Systems: Topological Invariants and Quantized Anomalies from Cesaro Summation
将Středa公式推广至周期驱动Floquet系统，通过Cesàro求和正则化磁响应，建立卷绕数与响应函数的联系，揭示量子化电荷流与反常能量流，并给出实验探测方案。
2025-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Quantized Acoustoelectric Floquet Effect in Quantum Nanowires
该研究提出用太赫兹声子相干波驱动金属量子纳米线，通过电子与纳米线振动模式耦合实现持续量化电流，为非光学驱动诱导非平衡现象及高精度检测相干声子振荡提供新方法。
2024-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective response theory for Floquet topological systems
提出了一种有效场论方法来研究具有对称群$G$的Floquet系统的拓扑响应.这是通过在Schwinger-Keldysh形式主义中引入背景$G$规范场来实现的，它适用于远离平衡的系统。我们进行了这个程序的手性拓扑Floquet系统（反常Floquet-Anderson绝缘体）在两个空间维，和拓扑Floquet幺正的群上同调模型。这些反应动作作为拓扑Floquet酉的多体拓扑不变量。有效的行动方法也使我们提出了新的拓扑响应函数。
2019-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Floquet Weyl semimetal phases in light-irradiated higher-order topological Dirac semimetals
Floquet工程，通过周期性驱动来剪裁系统的概念，越来越多地被用于设计和操纵物质的拓扑相。在这项工作中，我们研究了周期性驱动的高阶拓扑狄拉克半金属与$k$依赖的量子化四极矩通过应用圆偏振光。非驱动狄拉克半金属具有无间隙的高阶铰链费米弧状态，这是狄拉克节点的高阶拓扑结构的结果。当用圆偏振光照射时，产生具有混合阶拓扑结构的Floquet Weyl半金属相，其特征在于同时具有$k$依赖的量子化四极矩和$k$依赖的陈数.这样的Floquet Weyl半金属支持铰链费米弧状态和拓扑表面费米弧状态。此外，还讨论了高阶拓扑Dirac半金属中具有倾斜Weyl锥的Floquet Weyl半金属。考虑到最近提出的大量高阶拓扑Dirac半金属材料，我们的研究结果很快就可以得到验证。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall
Cavity Quantum-Electrodynamical Chern Insulator: Route Towards Light-Induced Quantized Anomalous Hall Effect in Graphene
我们表明，一个能隙诱导在石墨烯中的光物质耦合到一个圆偏振的光子模式在一个腔。使用多体微扰理论，我们计算的电子光谱表现出光子修饰的边带类似于Floquet边带的激光驱动材料。与Floquet拓扑绝缘体相比，在Floquet拓扑绝缘体中，光只在高频极限下的非共振驱动下才引起严格量子化的霍尔响应，而腔中的光子修饰狄拉克费米子则表现出以整数陈氏数为特征的量子化霍尔响应。特别是对于石墨烯，我们预测，可以在低温极限下诱导$2 e^2/h$的霍尔电导。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the topological Anderson insulator in HgTe/CdTe quantum wells
研究了无序对HgTe/CdTe半导体量子阱中输运性质的影响。我们证实，在一个中等的无序强度，最初未量子化的两端电导变得量子化，系统的新拓扑安德森绝缘体（TAI）的过渡。计算的条形和圆柱形样品的电导揭示了TAI的拓扑特征，并支持螺旋边缘态可能导致反常量子化平台的观点。通过计算局域电流的分布，研究了无序的影响。在此基础上，直接解释了量子自旋霍尔区和TAI区中的无序现象。我们对局部电流组态的研究进一步阐明了异常平台的机制。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule
本研究提出驱动-耗散光子分子体系，利用其特性增强Floquet合成维度的量子化拓扑能量泵浦，还可实现Weyl点与Berry曲率测量，支持低调制带宽下的高维拓扑哈密顿量k空间工程。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Floquet topological phases coupled to environments and the induced photocurrent
我们考虑了自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘态的命运及其在圆偏振光存在下的拓扑转变，当耦合到各种形式的环境。建立了Lindblad型方程来确定Floquet带的费米子占据。我们发现，通过使用分析和数值方法，非长期的条款，对应于2-光子跃迁，导致混合的带占领，因此，光致光电流一般不完全量子化的存在下，有限耦合到环境中，虽然偏差是小的绝热极限。在频率$Ω$和$\frac{1}{2}Ω$（$Ω$是光-物质耦合的强度）处识别出尖锐的交叉，前者类似于相变。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Anderson Insulators in Systems without Time-Reversal Symmetry
HgTe量子阱中拓扑Anderson绝缘体（TAI）的出现表明，当保持时间反转对称性（TRS）时，由螺旋边态贡献的重入$2e^2/h$量子化电导所表征的拓扑相变是由无序驱动的.在这里，我们表明，当TRS被打破，TAI的物理变得更加丰富。与传统的拓扑绝缘体不同，在没有外部磁场的情况下，传统的拓扑绝缘体在量子反常霍尔效应区域中仅支持单个量子化的%电导，或者在TAI中仅支持单个重入量子化的%电导，我们的模型表现出新颖的TAI分布，显示出以非零陈数为特征的新颖的TAI相，表明出现了多个手性边缘模式。调整无序或费米能量（在拓扑平凡和非平凡相），驱动这些不同的TAI相之间的跃迁，其特征在于从$0$到$e^2/h$和从$e^2/h$到$2e^2/h$的量子化电导的跳跃。基于玻恩近似的有效介质理论在参数空间中给出了不同TAI相的精确描述。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall
Proposal for realizing anomalous Floquet insulators via Chern band annihilation
二维周期性驱动系统可以拥有平衡系统无法达到的非常规拓扑相，称为异常Floquet-Anderson绝缘体（AFAI）。AFAI具有准能谱，具有手性边缘模式和完全局部化的体积，导致非绝热但量子化的电荷泵。在这里，我们展示了如何这样的Floquet阶段可以实现在一个驱动的，无序的量子反常霍尔绝缘体，这是假设有两个临界能量的本地化长度发散，携带状态与相反的陈数。以接近这两种能量之间的共振的频率驱动系统，使临界态局部化并湮灭陈省身带，从而产生AFAI相。我们通过研究驱动的磁掺杂拓扑绝缘体膜的模型来举例说明这一原理，其中使用旋转波近似来证明陈谱带的湮灭和AFAI相的形成。这是补充的两个副本的量子霍尔网络模型与它们之间的可调耦合的本地化长度的缩放分析。我们发现，通过调整驱动频率接近共振，稳定AFAI相位所需的驱动强度可以任意小。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet states and optical conductivity of an irradiated two dimensional topological insulator
本文用扩展 Kubo 形式体系研究圆偏振光下薄拓扑绝缘体的 Floquet 态与光电导率，揭示占据方式、共振驱动和表面隧穿对量子化 Hall 响应及反常边缘态的影响。
2023-08-10 cond-mat.mes-hall
Quantized Topological Anderson-Thouless Pump
提出由无序诱导的拓扑 Anderson-Thouless 泵（TATP），揭示无序通过偏移无能隙临界点在非相互作用与相互作用系统中诱导量子化输运，并扩展至高阶拓扑系统。
2022-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Quantized frequency-domain polarization of driven phases of matter
周期性驱动的量子系统可以实现静态环境中不存在的物质的新相。我们研究这些驱动引起的相位上的$(d+1)$维Floquet晶格，包括$d$空间维度加上频域的签名。Floquet本征态沿频率轴的平均位置可以用非绝热Berry相位表示，我们将其解释为频域极化。我们认为，每当这种极化被量化到一个非平凡的值，物质的相位不能连续连接到一个与时间无关的状态，因此，它捕获了强大的动力学特性。我们说明了这一点，在驱动的拓扑阶段，如超导导线和异常Floquet安德森绝缘体，以及在驱动的dummy-broken阶段，如时间晶体。我们进一步介绍了一个新的动力学阶段的物质，我们通过施加量子化条件，其频域极化。这说明了使用这种极化作为工具来寻找物质的新驱动相的潜力。
2019-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulator phase in a quasicrystal lattice
基于最近实验上实现的拓扑Anderson绝缘体和对拓扑准晶晶格的研究兴趣，我们研究了无序对二维Penrose型准晶晶格拓扑性质的影响，该准晶晶格在干净极限下支持量子自旋Hall绝缘体（QSHI）和正常绝缘体（NI）相.结果表明，螺旋边缘态的QSHI相位是强大的弱无序。最显著的是，发现无序可以诱导准晶体系统中的NI相到QSHI相的相变。基于双端器件的数值计算结果表明，在中等的Anderson无序强度下，NI相的能隙内可以出现量子化的电导平台。进一步证实了无序诱导量子化电导平台的局域电流分布位于样品的两个边缘。最后，我们通过计算无序平均自旋Bott指数，确定了这种无序诱导相为拓扑Anderson绝缘体相。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Simulating multi-node Weyl semimetals in a Mixed Floquet lattice
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究在Floquet合成维度中实现时间反演破缺的Weyl半金属，发现混合Floquet晶格仅在动量分辨意义上捕获Weyl半金属拓扑，而实空间响应表现为Rice-Mele型泵浦结构。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall
Floquet topological insulator phase in a Weyl semimetal thin film with disorder
研究了周期场和无序度对Weyl半金属薄膜拓扑性质的影响。这两个周期场，即，分别讨论了周期磁场和椭圆偏振光的情况。利用Floquet理论，我们发现这两种周期驱动都能共振诱导从正常绝缘体（NI）相到Floquet拓扑绝缘体（FTI）相的拓扑跃迁. Floquet拓扑变换的特征是Chern数的变化。此外，我们表明，Floquet拓扑跃迁可以解释的量子阱近似和旋转波近似的组合。在周期场作用下的无序Weyl半金属薄膜模型中，计算了表征拓扑相的Bott指数。发现FTI相位对弱无序是稳健的，而对强无序强度是崩溃的。有趣的是，我们发现，无序也可以诱导从拓扑平凡相到FTI相的拓扑转变，建立Floquet拓扑安德森绝缘体（FTAI）相。最后，基于玻恩近似的有效介质理论进一步证实了数值结果。
2018-12-28 cond-mat.mes-hall
Weak quantization of non-interacting topological Anderson insulator
研究了强无序诱导的二维拓扑绝缘体（TI）与平凡Anderson绝缘体（AI）之间的跃迁。我们发现了一个独特的标度行为的TI附近的相变的纵向电导接近量子化值的幂律与系统的大小，而不是一个指数律在干净的TI。这个区域因此被称为弱量子化拓扑绝缘体（WQTI）。利用自洽玻恩近似，我们将弱量子化的出现与有效自能虚部在强无序下达到有限值联系起来。我们使用我们的分析理论，直接数值模拟的支持下，研究的拓扑安德森绝缘体的无序范围的影响。有趣的是，虽然这个阶段对于不相关或短程无序是相当普遍的，但它被长程无序强烈抑制，这也许解释了为什么它从未在固态系统中出现过。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulator phase in a Dirac-semimetal thin film
最近发现的拓扑狄拉克半金属代表了一种新的奇异的量子态的物质。拓扑狄拉克半金属可以被看作是石墨烯的三维类似物，其中狄拉克节点受到晶体对称性的保护。研究发现量子限制效应可以使狄拉克节点空出来，使狄拉克半金属转变为带绝缘体。根据薄膜的厚度，带绝缘体可以是普通绝缘体，也可以是量子自旋霍尔绝缘体。本文研究了Dirac半金属薄膜中的无序效应。研究发现，在狄拉克半金属薄膜中，适度的安德森无序强度可以驱动从正常带绝缘体到拓扑安德森绝缘体的拓扑相变。基于Dirac半金属Na $_{3}$ Bi模型参数的数值计算表明，在拓扑Anderson绝缘体相中，带绝缘体的体隙中出现了量子化电导平台，局域电流分布进一步证实了量子化电导平台是由无序诱导的螺旋边缘态产生的.最后，采用基于玻恩近似的有效介质理论对数值结果进行了拟合.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous Topological Phases and Unpaired Dirac Cones in Photonic Floquet Topological Insulators
提出了一种基于交错螺旋晶格的光子Floquet拓扑绝缘体及其Floquet能带结构的有效数值计算方法。晶格支持反常Floquet拓扑绝缘体相，具有消失的陈数和可调的拓扑跃迁。在拓扑转变的临界点，能带结构主机一个单一的不成对的狄拉克锥，这产生了各种不寻常的输运效应：一个离散的模拟锥形衍射，弱反局域化不受谷间散射，抑制安德森局域化。与以前的设计不同，有效规范场强度可以通过晶格参数（如螺旋间距离）控制，从而显著降低辐射损耗并实现可切换拓扑波导等应用。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Floquet Chern Insulators and Radiation-Induced Zero Resistance in Irradiated Graphene
本研究通过圆极化光照射石墨，预测了Floquet Chern绝缘体和由辐射诱导的零电阻状态，揭示了非平衡条件下石墨的新型物态及电导特性。
2025-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder induced transitions in resonantly driven Floquet Topological Insulators
研究了Floquet拓扑绝缘体中的无序效应。这种FTI是通过共振驱动价带和导带之间的跃迁而引起的。我们表明，当添加无序，拓扑性质的FTI持续只要有一个流动性间隙在共振准能量。对于足够强的无序，这个能隙关闭，所有的状态都变得局域化，因为系统经历了向平凡绝缘体的转变。有趣的是，无序的影响不一定是不利的：我们表明，在同一个量子阱中，无序也可以诱导从平凡的拓扑系统的过渡，从而建立一个Floquet拓扑安德森绝缘体（FTAI）。我们确定的驾驶场上的必要条件，观察这样的过渡。
2017-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Floquet Chiral Quantum Walk in Quantum Computer
本研究在IBM量子计算机上利用非局域性实现Floquet手性量子行走，发现手性波包对Anderson局域化具有鲁棒性，并通过与非手性模型对比验证了其稳定性。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Thouless Energy Across Many-Body Localization Transition in Floquet Systems
在安德森局域化理论中，无扰能的概念起着核心作用。本文研究Floquet模型中多体局域化（MBL）跃迁的无量纲能量标度。我们使用在过渡的遍历侧可靠的方法的组合（例如，谱形状因子）和在MBL侧工作的方法（例如，局部算子的典型矩阵元素），以获得跨越转变的无干扰能量行为的完整图像。在各态历经的情况下，无功能量趋于一个与系统大小无关的值，而在跃迁处，它变得与能级间距相当。不同的探针产生一致的估计的无源能量在其重叠的制度的适用性，使过渡点的位置几乎没有有限大小的漂移。这项工作建立了多体环境中不同定义的无源能量之间的联系，并对Floquet系统中的MBL转变产生了新的见解。
2020-12-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing (topological) Floquet states through DC transport
我们考虑了连接到无限电极的周期驱动系统的微分电导。我们专注于耗散主要发生在这些电极的情况。使用分析参数和详细的数值研究，我们涉及到这样一个系统的微分电导在两个和三个终端的几何形状的Floquet运营商的准能量的频谱。此外，这些差分电导被发现提供了一个准确的探针的存在的间隙在这个准能谱，被量化时，拓扑边缘状态发生在这些间隙。我们的分析打开的角度来描述驱动介观导体的拓扑Floquet滤波器的中间时间动力学。
2015-10-06 cond-mat.mes-hall
Floquet Theory of Electron Waiting Times in Quantum-Coherent Conductors
本文提出了周期性驱动量子导体中电子等待时间分布的Floquet散射理论。我们采用了第二个量化的配方，使我们能够与等待时间分布的Floquet散射矩阵的系统。作为一个应用程序，我们评估的电子等待时间的量子点接触，调制或者施加的电压（外部驱动）或传输概率（内部驱动）周期性的时间。洛伦兹形电压脉冲是特别感兴趣的，因为它们导致清洁的单粒子激发的发射，最近实验证明。等待时间的分布为我们提供了一个详细的表征的量子相干导体的动力学性质，除了可以从散粒噪声或完整的计数统计。
2014-04-09 cond-mat.mes-hall
Dissipative Floquet Topological Systems
受最近的泵浦探测光谱的启发，我们研究了声子耗散和势冷却对Floquet拓扑态非平衡分布函数的影响。为此，我们应用Floquet动力学方程的方法来研究二维狄拉克费米子照射的圆偏振激光，一个系统，预计将在激光诱导的量子霍尔态。我们发现，初始电子的分布表现出各向异性的动量依赖的自旋纹理，其性质是由激光的开关协议控制。声子然后平滑这导致一个非平凡的各向同性非平衡分布，它没有初始状态和初始开关协议的记忆，但不同于热状态。在狄拉克点的分布的解析表达式，得到相关的观察量子化运输。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Floquet Second Order Topological Superconductor based on Unconventional Pairing
本文从二维和三维两个角度研究了高温平台中二阶拓扑超导相的Floquet产生。从一个$d$波超导配对间隙出发，我们周期性地踢质量项，在特定的驱动强度范围内设计动态SOTSC相。在这种动力学破缺的时间反演对称性（TRS），我们显示的出现的\textit{weak} SOTSC阶段，窝藏八个角落模式\ie两个零能量马约拉纳每个角落，与消失的Floquet四极矩。另一方面，我们的研究有趣地表明，在引入一个明确的TRS打破塞曼场，\textit{weak} SOTSC相可以转化为\textit{strong} SOTSC相，托管一个零能量马约拉纳模式的每个角落，与量化的四极矩。我们还计算Floquet Wannier光谱，进一步建立了这些阶段的\textit{weak}和\textit{strong}性质。我们数值验证我们的协议计算精确的Floquet算子在开边界条件下，然后分析验证我们的研究结果与低能量有效理论（在高频限制）。上述协议也适用于3D，其中我们在SOTSC阶段中发现一维（1D）铰链模式。然后，我们表明，这些角落模式是强大的，对中度混乱和拓扑不变量继续表现出量子化的性质，直到无序变得相当强。零能量Majorana模式在这些高阶相位的存在是由反酉谱对称性保证的。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photonic Topological Anderson Insulators
二维拓扑材料的标志性特性是量子化霍尔电导率对无序的难以置信的鲁棒性。这种鲁棒性源于这样一个事实，即在拓扑带隙中，传输只能沿着边缘模式发生，而边缘模式不受散射影响。然而，对于足够强的无序，带隙关闭，系统变得拓扑平凡，因为所有的状态变得本地化，使得所有的传输消失-根据安德森局域化。因此，当有人提出，对于二维量子自旋霍尔拓扑系统，可能会发生相反的情况时，人们感到惊讶。在所谓的拓扑安德森绝缘体中，受保护的边缘态和量子化输运的出现是由无序的引入引起的。然而，迄今为止，拓扑安德森绝缘体相的观察一直难以捉摸。在这篇文章中，我们报告的拓扑安德森绝缘体的第一个实验演示。我们在光子实现中做到了这一点：在失谐蜂窝几何形状中的螺旋形渐逝耦合波导阵列。在适当的条件下，增加现场无序，在定义波导的折射率对比度的随机变化的形式，驱动系统从平凡的阶段到拓扑状态。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Size Effects on Transport Properties in Topological Anderson Insulators
利用Landauer-Büttiker方法结合非平衡格林函数方法研究了拓扑Anderson绝缘体中输运性质的尺寸效应。计算了几种不同宽度的纳米带的电导，发现窄纳米带不再存在量子化平台。局域自旋分辨电流分布表明，两侧的边缘态可以耦合，导致背散射随着纳米尺度宽度的减小而增强，从而破坏了拓扑Anderson绝缘体中的完美量子化现象。我们还表明，非量子化电导的主要贡献也来自边缘状态。最后讨论了拓扑Anderson绝缘体的实验方案。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Recipe for creating an arbitrary number of Floquet chiral edge states
周期驱动系统的Floquet态具有丰富的拓扑性质。它们中的许多在它们的静态对应物中是不存在的。一个这样的例子是反常Floquet拓扑绝缘体中的手征边缘态，其描述需要一个新的拓扑不变量和一种新型的体-边缘对应。本文提出了一个典型的淬火晶格模型，该模型中的两个Floquet带在准能0和$π$处通过接触周期性地交替交换它们的Chern数.这个过程原则上允许以高度可控的方式产生尽可能多的Floquet手性边缘态。从系统的Floquet散射矩阵中提取了这些边缘态的量子化传输。我们的计划提供的拓扑边缘通道的数量控制的灵活性可以作为一个起点，强大的Floquet运输设备的工程。
2018-04-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Floquet Topological Phases of Non-Hermitian Systems
对于具有手征对称性和平移不变性的体系，通过趋肤效应消除了拓扑相变中由于非厄米性导致的体-边界对应破裂.然而，周期驱动作为工程奇异拓扑相位的一种积极工具，它破坏了手征对称性，不可避免的无序破坏了平移不变性。在这里，我们提出了一个计划，以检索BBC和建立一个完整的描述的拓扑相位的周期性驱动的非厄米系统的平移不变性和不平移不变性。我们的方法在非厄米特的Su-Schrieffer-Heeger模型中的演示表明，奇异的非厄米特拓扑相位的边缘状态和Floquet拓扑安德森绝缘体的数量广泛可调的周期驱动和无序诱导。我们的结果为在非厄米系统中通过周期驱动人工合成奇异相位提供了一条有用的途径。
2020-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
High harmonic spectroscopy of disorder-induced Anderson localization
波函数在晶格中的指数局域化，无论是在实维还是合成维，都是一种基本的波干涉现象。空间无序引起的布洛赫型函数在空间周期晶格中的局域化称为安德森局域化，它阻止了经典粒子在无序势场中的扩散.在时间周期Floquet晶格中，周期驱动量子系统中的指数局域化类似地阻止了作用角空间中经典混沌对应物的扩散。在这里，我们表明，非线性光学响应允许明确的检测离域和本地化状态之间的无序引起的相变。跃迁的光学特征是出现了严格禁止的偶次谐波：这些谐波是由安德森型本地化，并出现足够强的无序，即使在无场系统中的整体电荷分布空间对称。偶次谐波强度与奇次谐波强度之比作为无序度的函数，即使在能带结构的相关变化小到可以忽略时，也能映射出相变。
2021-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase Structure of the Topological Anderson Insulator
本文研究了二维（正方形而非条形）无序拓扑Anderson绝缘体。我们首先报告的有限系统的相图，然后研究相边界的演变时，系统的大小增加到一个非常大的$1120 \times 1120$面积。我们建立了电导量子化可以发生没有散装带隙，有两个不同的缩放区域与量子化电导：TAI-I与散装带隙，和TAI-II与本地化的散装状态。我们发现，有没有干预之间的体导电相和TAI-I和TAI-II标度区域的绝缘相，并且没有金属相之间的量子化和绝缘相的过渡。中心附近的量子化绝缘过渡的本征态的大小和分形维数$d_2$有很宽的峰值;在很大一部分的电导平台本征态增长时，无序强度增加。峰最大值处的分形维数为$d_2 \approx 1.5$。有效介质理论（CPA，SCBA）能很好地预测有间隙的TAI-I标度区的边界和内部，但不能预测除一个无间隙的TAI-II标度区之外的所有边界。我们报告电导分布附近的几个相变，并比较它们与临界电导分布为知名的模型。
2012-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Multifractality without fine-tuning in a Floquet quasiperiodic chain
周期性驱动的无序量子系统（Floquet disorder quantum systems）最近产生了许多意想不到的发现，例如反常的Floquet Anderson绝缘体和离散时间晶体。在这里，我们报告出现了一个完整的频带的多重分形波函数在一个周期性驱动链的非相互作用的粒子受到空间准周期性紊乱。值得注意的是，这种多重分形是鲁棒的，因为它不需要对模型参数进行任何微调，这将其与已知的$critical$波函数的多重分形区分开来。多重分形的出现是因为周期性的驱动混合了非驱动频谱的局域化和非局域化部分。我们在一个简单的随机矩阵为基础的理论解释这种现象。最后，我们讨论了多重分形态的动力学特征，这些特征应该在冷原子实验中揭示它们的存在。这种简单而强大的多重分形实现可以将这种迄今为止难以捉摸的现象推向应用，例如提出的超流体过渡的无序诱导增强。
2018-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological anomalous Floquet photon pump
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Texas A & M University（得克萨斯农工大学）；Georgetown University（乔治城大学）
提出一个基于单量子比特的非绝热拓扑光子泵协议，通过驱动量子比特非线性实现拓扑相，并在腔Wigner分布函数中观测拓扑泵浦。
2024-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet topological transitions in extended Kane-Mele models with disorder
本文利用Floquet理论研究了圆偏振光对无序二维模型拓扑跃迁的影响。我们发现，圆偏振光可以诱导扩展的Kane-Mele模型，包括额外的跳跃项和现场无序的拓扑转变。拓扑转变是从清洁系统的Floquet-Bloch能带结构在第一布里渊区的高对称点理解的。光以这样的方式修改清洁系统的平衡能带结构，使得布里渊区中的最小带隙可以从$M$点移动到$K(K')$点、$Γ$点或甚至其他较低对称点。通过布里渊区作为激光参数的函数的最小间隙点的运动被解释在高频区通过马格努斯展开。在无序模型中，我们计算Bott指数来揭示拓扑相和相变。这种无序可以诱导从拓扑非平凡态到平凡态的转变，反之亦然，这两个例子都是Floquet拓扑安德森转变。作为一个函数的激光参数的最小间隙点通过布里渊区的运动的结果，拓扑相位和过渡的性质是激光参数依赖-对比的凯恩-梅勒模型的行为。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Quasiperiodic Floquet-Thouless energy pump
最近的工作[M。H. Kolodrubetz等人，PRL 120，150601]已经证明，周期性驱动的一维费米子系统可以支持由第二参数的绝热调制产生的量化能量泵浦。在这项工作中，我们探索这种拓扑Floquet无源能量泵的准周期驱动制度的参数驱动发生在有限的频率。我们表明，量子化的能量泵持续有限的斜坡频率，只要他们是不相称的驱动频率，系统仍然本地化的空间无序。因此，拓扑Floquet-Less能量泵在绝热状态之外是稳定的，占据参数空间的有限区域。远离这些拓扑相的相变伴随着位置空间、光子数（能量）空间或两者中的离域。使用降维方案，我们证明了一个相关的相位可以实现由两个无公度模式驱动的腔量子比特系统。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
