Floquet approach to bichromatically driven cavity optomechanical systems
我们发展了一种Floquet方法来求解稳态下的时间周期量子Langevin方程。我们表明,两个时间的关联函数的系统运营商可以扩展在一个傅里叶级数和广义维纳-欣钦定理有关的傅里叶变换的第零傅里叶分量的测量频谱。我们将我们的框架双色驱动腔光学机械系统,其中机械振荡器最近已准备在量子压缩态的设置。我们的方法提供了一种直观的方法来计算任意旋转坐标系下时间周期量子朗之万方程的功率谱密度。
2016-08-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering Floquet moiré patterns for scalable photocurrents
该研究结合强激光辐照与莫尔工程,利用倾斜激光在石墨烯中产生空间调制的光物质相互作用,实现了可控且可扩展的光电流及闭合轨道传播的 Floquet 态,为量子态设计提供了新方法。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall
Many-body origin of anomalous Floquet phases in cavity-QED materials
本研究探讨腔QED材料中反常Floquet拓扑相的多体起源,关联多体能谱与Floquet准能隙的拓扑相变,确立离散时间平移对称性的微观起源,联系孤立与周期驱动多体系统物理,并讨论拓扑不变量及体边对应关系。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Self-organized Floquet band geometry in cavity-driven quantum materials
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Washington(华盛顿大学);Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
提出自生腔场通过Floquet修饰电子能带产生几何霍尔效应,无需外部激光,在电驱动腔材料系统中实现自组织能带重构和几何输运。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topical review on acousto-optical Floquet engineering of single-photon emitters
Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫理工大学)
本文综述了基于发射体的声光光学平台及其在声光Floquet工程中的可行性,通过理论分析共振荧光光谱,揭示了声光双驱动物理机制。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall
Magnetism and Topology from Circularly Polarized Phonon Floquet Engineering
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(RIKEN 涌现物质科学中心);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系)
理论证明圆极化声子通过Floquet工程诱导电子磁化并驱动拓扑相变,在蜂窝晶格中产生Haldane质量项,实现从平凡绝缘体到陈绝缘体的转变。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of topological metal states and hybridization of edge states with bulk states in dimerized two-leg ladders
我们考虑非对称和对称的二聚双腿梯,每个晶胞由四个不同的晶格点组成,由圆偏振光照射。在不对称二聚梯子的情况下,梯级不垂直于梯子的腿,而梯级垂直于对称梯子的腿。利用Floquet理论,我们得到了一个有效的哈密顿量来研究系统的拓扑性质.根据二聚化强度和驱动幅度,它表明,拓扑保护的边缘状态不仅表现为导带和价带之间的间隙内的零能带,但也作为有限能量的弯曲带内的子带的间隙。后者可以渗透到体态,并与体态杂化,在不对称梯形的情况下,显示出具有离域边缘态的杂化Floquet拓扑金属相。然而,在对称阶梯,有限能量的边缘状态,而保持本地化可以共存的扩展体状态表现Floquet拓扑金属相。
2020-09-04 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal transport based on cavity Floquet modes in optomechanics
定向输运在各种多模系统中通过驱动单个玻色子模式之间的多个非相互干扰的相互作用来获得。然而,维持所需数量的模式的系统在物理上变得复杂。在我们的微波光机械实验中,我们展示了如何配置耦合到两个鼓膜振荡器的单个超导腔的频率分量之间的非互易输运。频率分量被提升到Floquet模式,并产生缺失的维度,以实现隔离器和定向放大器。通过这种布置留下的自由的第二腔用于冷却机械振荡器并使转导噪声接近量子极限。此外,我们发现了一种新类型的非互易耦合特定的不稳定性。我们的方法是通用的,可以大大简化量子信号处理和低维系统的拓扑格的设计。
2019-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Floquet states in graphene
本研究利用电子结构测量,直接观测石墨烯中 Floquet 边带、Volkov 边带及其量子路径干涉,证实 Floquet 工程可在石墨烯中实现。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall
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
Non-Floquet engineering in periodically driven non-Hermitian systems
Floquet工程是对量子系统进行时间周期调制的工程,是实现新型拓扑动力学态的核心。由于Floquet工程,出现了实验模拟拓扑材料的各种新领域。然而,传统的Floquet工程仅适用于时间周期的非耗散厄米特系统,而对于现实中的量子系统,通常会发生耗散的非厄米特过程。到目前为止,如何通过频率空间Floquet哈密顿量来刻画周期驱动非厄米系统的拓扑相位还不清楚。在这里,我们提出了非Floquet理论来识别不同的Floquet拓扑相位的时间周期非厄米特系统通过生成Floquet带隙在频率空间。在非Floquet理论中,非厄米Floquet哈密顿量的本征态在时间上被变形为Wannier-Stark局域化。值得注意的是,我们发现,不同的驱动周期的起始点的选择可以导致不同的本地化行为,这种效果可以被用来设计在耗散振荡场的量子相位检测器。我们的协议建立了一个基本的规则,描述非厄米动力系统的拓扑特征,可以找到它的应用,以构建新型的Floquet拓扑材料。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-induced Floquet magnons in magnetic vortices
本文提出磁涡旋中由涡旋核心与微波磁振子非线性相互作用产生的自诱导弗洛凯态,通过核心周期性振荡实现磁振子能带工程,为非线性磁振子动力学研究开辟新途径。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of magnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$ films
Floquet工程是凝聚态物理电子态调控的重要途径。近年来,磁性拓扑绝缘体MnBi $_2$ Te $_4$及其族的发现为研究量子反常霍尔效应、轴子绝缘体态和拓扑磁电效应等磁性拓扑现象提供了一个有价值的平台。基于有效模型和第一性原理计算,结合Floquet理论,我们揭示了圆偏振光(CPL)诱导奇数七层(SL)MnBi $_2$ Te $_4$薄膜的Chern数的符号反转.相反,CPL驱动的轴子绝缘体状态的量子反常霍尔态在偶数SL MnBi $_2$ Te $_4$薄膜。更有趣的是,如果MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中表层和下层之间的范德华能隙稍微扩大,则可以在CPL下实现高的陈数$|C|=2$。我们的工作表明,光可以在MnBi $_2$ Te $_4$薄膜中诱导出丰富的磁性拓扑相,这可能在光电子器件中具有潜在的应用。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of the Luttinger Hamiltonian
在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,我们发展了由Luttinger哈密顿量(电子项$Γ_8$)描述的半导体材料中电子态的光诱导修改理论。特别是,精确的解决方案的Floquet问题的带边的情况下,线性和圆偏振照射。结果表明,辐照改变了带边附近的电子有效质量,引起电子色散的各向异性,使能带分裂。结果表明,光致能带分裂强烈地依赖于光的偏振态。也就是说,圆偏振光的作用类似于固定磁场,并且提升电子分支的自旋简并,而线偏振光不影响自旋简并,并且仅分裂布里渊区中心的带。该理论可用于描述各种半导体结构在宽频率范围内受电磁场辐照时的电子性质。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Orbital Floquet Engineering of Exchange Interactions in Magnetic Materials
我们提出了一个新的方案,通过使用周期性驱动器操纵轨道自由度来控制两个磁性离子之间的自旋交换相互作用。我们讨论两种不同的协议轨道Floquet工程。在一种情况下,我们修改了介导两个过渡金属离子之间的磁相互作用的配体轨道的性质。而在另一种情况下,我们混合了每个磁性离子的d轨道。在对比以前的工作Floquet工程的磁性能,本计划利用交流斯塔克位移的交换过程中所涉及的国家。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet engineering of Dirac cones on the surface of a topological insulator
我们建议Floquet工程师狄拉克锥表面的三维拓扑绝缘体。我们发现,一个大的可调谐性的费米速度可以实现作为一个功能的偏振,方向和振幅的驱动场。利用这种外部控制,准能谱中的狄拉克锥可以变成椭圆形或有质量的,这与实验证据是一致的。这些结果有助于我们理解拓扑绝缘体中表面态和外部交流驱动场的相互作用。在我们的工作中,我们使用的三维系统,而不是有效的表面哈密顿,这通常被认为是在文献中的完整的哈密顿量。我们的研究结果表明,狄拉克锥在quasienergy频谱仍然强大,即使在体状态的存在下,因此,他们验证了使用有效表面哈密顿量探索Floquet驱动的拓扑边界的属性。此外,我们的模型允许我们引入新的面外场的配置,这不能占有效表面哈密顿量。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall
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
Floquet engineering bulk odd-frequency superconducting pairs
我们介绍了Floquet奇频超导对的概念,并建立了它们在时间周期的常规超导体中的出现,其中连续时间平移不变性被打破。我们表明,这些异国情调的库珀对是可能的,因为在时间周期系统的Floquet模式提供了一个额外的指数(Floquet指数),扩大了对对称性的分类,没有模拟在静态政权。因此,我们的结果提出了一个不同的路线奇频超导对和Floquet工程动态超导态铺平了道路。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet engineering of topological bands in semiconductor van der Waals heterobilayers
Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);Universidad Distrital Francisco José de Caldas(弗朗西斯科·何塞·德卡尔德斯地区大学);Kennesaw State University(肯尼索州立大学)
该研究利用Floquet形式理论,通过光周期驱动实现了半导体范德华异质双层的拓扑相变,获得高陈数拓扑相,为固态驱动拓扑态研究提供了候选材料。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall
Floquet Engineering of Two Dimensional Photonic Waveguide Arrays with $π$ or $\pm2π/3$ Corner states
本文从理论上研究了三种晶格结构中二维光子波导阵列的Floquet工程:具有Kekule畸变的蜂窝晶格、呼吸正方形晶格和呼吸Kagome晶格。相应晶格中的凯库勒失真因子或呼吸因子沿光子波导的轴向以频率$ω$周期性地变化。在一定的$ω$范围内,在准能谱的Floquet带隙中发现了Floquet角态,它们局域在有限二维阵列的角上.由于蜂窝晶格和正方晶格模型中的粒子-空穴对称性,Floquet $π$角态的准能级为$\pmω/2$。另一方面,由于Kagome晶格不具有粒子-空穴对称性,所以Floquet $\pm2π/3$角态的准能级接近于$\pm1ω/3$ .角态或者受到晶体对称性或者反射对称性的保护。Floquet分数$π$角态的发现为片上光子器件的设计提供了更多的选择。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controllable Weyl Nodes and Fermi Arcs from Floquet Engineering Triple Fermions
研究圆偏振光照射下三重费米子的演化,通过第一性原理计算和Floquet定理证明WC型TiO及其类似物可实现向可控Weyl半金属相的转变。
2024-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet engineering using pulse driving in a diamond two-level system under a large-amplitude modulation
该研究利用 Carr-Purcell 脉冲序列和同步读出探测大振幅交流磁场中的金刚石 NV 中心 Floquet 态,实验观测到高达 211 阶 Bessel 函数动力学,并指出有限脉宽与误差对调制振幅范围的限制。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Boosting the Quantum State of a Cavity with Floquet Driving
腔QED系统所表现出的显著的非线性效应使其成为现代凝聚态物理和原子物理学研究的有力工具。最近发现的一个例子是通过强耦合的、自旋驱动的自旋将能量量子化地泵入空腔。我们发现了这些能量泵的一个显著特征:它们在Fock基中相干地平移或提升腔的一个量子态。现有的光学腔和电路QED实验可以在旋转坐标系下实现所需的哈密顿量。因此,提升使高激发的非经典腔态的制备在近期的实验。
2022-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Floquet engineering of black phosphorus upon below-gap pumping
本文通过远低于带隙的160 meV光子泵浦黑磷,实验观测到动量分辨的光致能带重整化,证实了带隙以下泵浦可用于Floquet能带工程。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double Quantum Dot Floquet Gain Medium
用光强驱动二能级量子系统导致由光子能量分离的Floquet态的阶梯。纳米级量子器件允许在强驱动条件下研究受限电子、声子和光子的相互作用。在这里,我们表明,在一个周期性驱动的DQD功能的单电子作为一个“Floquet增益介质”,人口不平衡的DQD Floquet准能级导致腔响应中的增益和损耗功能的一个复杂的模式。我们进一步测量了一个大的腔内光子数n_c的情况下,腔驱动场,由于平衡的Floquet图片。我们的设备在没有直流电流的情况下工作--同一个电子被反复驱动到激发态以产生粒子数反转。这些结果为进一步研究非经典光和受驱动量子系统的热化铺平了道路。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multifrequency Floquet Engineering of Magnon Polaritons
University of Otago(奥塔哥大学);Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies(多德光子与量子技术中心)
通过周期性调节微波腔频率实现磁极子Floquet工程,展示双频次调制对能谱的影响,揭示新的反交叉特性,为混合系统操控提供新方法。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Perturbative Input-Output Theory of Floquet Cavity Magnonics and Magnon Energy Shifts
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所)
提出微扰输入-输出理论,计算Floquet调制下腔磁振子系统的反射和透射谱,揭示调制场与基态Zeeman相互作用导致的约0.8 GHz磁振子失谐。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Low-frequency and Moiré Floquet engineering: a review
我们回顾了低频Floquet工程及其在光驱动量子材料中的应用,强调了范德华系统托管莫尔超晶格。这些非平衡系统将能带结构的扭转角灵敏度与光驱动器的灵活性相结合。光的频率、振幅和偏振可以在实验装置中轻松调节,从而产生具有按需特性的平台。首先,我们回顾了最近的理论发展,以获得有效的Floquet哈密顿在不同的频率制度。我们应用其中的一些理论来研究扭曲的石墨烯和扭曲的过渡金属二硫族化物系统在自由空间和波导内的光照射。我们研究的变化引起的准能量和稳态,这可能会导致拓扑转变。接下来,我们考虑由低频光脉冲驱动的范德华磁性材料与声子共振。我们讨论的声子动力学引起的光和由此产生的磁跃迁从Floquet的角度来看。最后,我们概述了莫尔-弗洛凯工程在低频领域的新方向及其与技术应用的相关性。
2021-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring quantum gases by Floquet engineering
Floquet工程是通过周期性驱动来裁剪系统的概念。它为超冷原子在光晶格中的研究开辟了新的哈密顿量,如人工规范场、拓扑能带结构和密度相关隧穿等。此外,驱动系统提供了新的物理,没有静态对应物,如反常Floquet拓扑绝缘体。在这篇综述文章中,我们概述了该领域令人兴奋的发展,并讨论了当前的挑战和前景。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet Engineering of Magnetism in Topological Insulator Thin Films
在拓扑材料的磁性的动态操纵演示在这里通过Floquet工程方法使用圆偏振光。随着激光场强度的增加,磁掺杂拓扑绝缘体薄膜除了发生预期的拓扑相变外,还发生了从铁磁性到顺磁性的磁相变,其临界行为强烈依赖于量子猝灭。与平衡态相比,非平衡态的居里温度随时间尺度和实验装置的不同而变化,并不完全依赖于拓扑结构的变化。我们的发现加深了对非平衡态下拓扑结构与磁性之间关系的理解,并将光电子器件的应用扩展到拓扑材料。
2021-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet engineering of topological phase transitions in quantum spin Hall $α$-$T_{3}$ system
该研究理论探究非共振圆偏振光驱动下量子自旋霍尔α-T₃系统的Floquet拓扑相变,发现自旋极化拓扑金属相,揭示交错势下拓扑不变量与中间能带占据的关联,为新型拓扑相实现提供思路。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perspective: Floquet engineering topological states from effective models towards realistic materials
本文综述从有效模型到真实材料的 Floquet 拓扑态工程,阐明光致对称性破缺可产生多种非平衡拓扑态,并结合第一性原理计算提出候选材料以推动实验验证。
2024-09-09 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Floquet Engineering of Multifold Fermions
利用Floquet理论,我们研究了光对三重费米子的影响。我们研究了一个低能模型和一个简化的紧束缚模型。我们发现,三重简并保持对称性保护,即使在施加光,如果原来的能带结构是围绕简并旋转对称。否则,光可以解除简并打开间隙。通过数值计算进一步研究了光对拓扑费米弧的影响。由照明引起的变化反映在实验可检测的签名,如异常霍尔电导率,我们计算。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Autonomous Stabilization of Floquet States Using Static Dissipation
Department of Physics, Stanford University(斯坦福大学物理系);Department of Physics, Boston University(波士顿大学物理系);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
通过静态耗散实现傅科态的自主稳定,利用辅助腔体提高非经典态的制备保真度和光子电流
2025-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
High-frequency Expansion for Floquet Prethermal Phases with Emergent Symmetries: Application to Time Crystals and Floquet Engineering
在周期驱动(Floquet)系统中,预热化(prethermalization)是一个重要的现象,它提供了一个非平凡Floquet多体物理的平台,在中间长时间区域(prethermal regime)实现准稳态。在这封信中,我们考虑Floquet系统与双能量标度:哈密顿量由两个不同的条款,其振幅是可比的或远小于频率。其结果是,当较大幅度的驱动引起的$\mathbb{Z}_N$对称操作,我们得到的有效静态哈密顿尊重一个新的紧急$\mathbb{Z}_N$对称性在高频扩展,它描述了这样的Floquet系统的动力学在prethermal制度。作为我们的配方的应用,我们认为预热离散时间晶体,在我们的形式主义给出了一个一般的方法来分析它们在预热制度的静态有效哈密顿量。我们还提供了一个应用Floquet工程,我们可以执行同步控制的相位和对称性的系统。这使我们能够控制对称性保护的拓扑相位,即使当原始系统不尊重对称性。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Engineering Dirac states in graphene: Coexisting type-I and type-II Floquet-Dirac fermions
单色光场与固体的耦合引入了非平衡Floquet态,为创造和探索新的拓扑现象提供了机会。结合第一性原理和Floquet分析,我们表明,可以自由工程Floquet-Dirac费米子(FDFs)在石墨烯通过调谐线性偏振光的频率和强度。不仅II型FDF被创建,而且它们还与费米能级附近的I型FDF共存。有趣的是,在光驱动石墨烯中出现了连接I型和II型Floquet-Dirac点的新型拓扑非平凡边缘态,为实现两种Dirac态之间的电子输运提供了理想的通道。模拟时间和角度分辨的光电子能谱学表明,I型和II型费米子的新共存状态是实验上可以达到的。这项工作意味着可以在原子级薄的石墨烯中设计丰富的FDF现象,暗示了新型光电和量子计算设备的发展。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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 of topological phases protected by emergent symmetries under resonant drives
Floquet工程是周期驱动(Floquet)系统中最具活力的领域之一,我们通常可以通过高频驱动来控制物质的相位。在本文中,与Floquet工程相结合的高频驱动器和谐振驱动器,我们提出了一种方法来实现非平凡的拓扑相位保护的$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$对称性只有在存在的$\mathbb{Z}_2$对称性,使用一个强大的紧急$\mathbb{Z}_2$对称性引起的谐振驱动器。此外,对称性保护拓扑(SPT)相位之间的非平凡和平凡的相位之间切换,只有静态横向场的方向,甚至可以利用谐振驱动器上的扰动,以实现更丰富的SPT相位。我们还讨论了模型的实时动力学,并发现系统的拓扑相位可以通过非局域序参量的倍周期来区分,就像离散时间晶体一样。实现或控制非平凡的SPT相位所需的对称性,本文提出的谐振驱动器,将揭示一个新的光观察拓扑现象的非平衡设置。
2019-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
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 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
Synthesized Kuramoto potential via optomechanical Floquet engineering
本研究利用 Floquet 工程对光机械振荡器施加周期性调制激光,实现了多稳态且动态可调的同步,揭示了非平凡拓扑绕数与巨大非互易性,为模拟复杂振荡器网络的高效信息处理提供了新方案。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet band engineering with Bloch oscillations
这项工作提供了一个方便和强大的手段对工程的Floquet带通过布洛赫振荡,通过添加一个倾斜的线性势周期性驱动的晶格系统。添加的线性场不仅限制了随时间演化的波包的传播,而且取决于布洛赫振荡频率与周期性驱动的调制频率之间的比率,显著地修改了频带轮廓和拓扑。具体来说,我们考虑一个驱动的Aubry-André-Harper模型作为一个工作的例子,在线性场的存在。由于周期性驱动和Bloch振荡之间的相互作用,可以获得几乎平坦的Floquet带或具有大Chern数的Floquet带,其中能带结构和拓扑通过调节两个竞争频率的比率而广泛地可调谐。为了证实我们的发现,我们进一步在这样的晶格系统中执行一个和两个相互作用玻色子的无源泵浦,并建立其与单粒子和双粒子Floquet带的拓扑性质的联系。
2022-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Floquet engineering of electric polarization with two-frequency drive
电极化的强度是固体中的一种几何现象,与体系的对称性有着密切的关系。在这里,我们提出了一种机制,动态诱导和操纵电极化的强度,通过使用外部光场。具体来说,我们表明,应用双环灯(BCL)控制系统的旋转对称性,可以产生电极化的强度。为此,我们使用Floquet理论来研究一个系统受到双频驱动。我们推导出一个有效的哈密顿量与高频展开,电极化的强度计算与Berry相位公式。我们演示了一维SSH链,正方形晶格模型,蜂窝晶格模型的极化的动态控制。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Observation of Floquet-induced gap in graphene
Tsinghua University(清华大学);State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics, Tsinghua University(清华大学低维量子物理国家重点实验室);Frontier Science Center for Quantum Information(量子信息前沿科学中心)
本研究通过共振驱动在单层石墨烯中直接观测到Floquet诱导的混合间隙,揭示了Floquet带工程在石墨烯中的实验验证,展示了光场调控量子相的潜力。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering the Floquet spectrum of superconducting multiterminal quantum dots
在这里,我们提出了一个理论研究的Floquet光谱的多端量子点约瑟夫森结偏置与相称的电压。我们首先画一个类比之间的电子能带理论和超导性,启发的时间周期动力学的Andreev束缚态。然后,我们表明,通过光电流测量在半导体超晶格中观察到的Wannier-Stark阶梯的等价物,出现在超导多端量子点的有限频率电流波动的特定峰。为了探测Floquet-Wannier-Stark阶梯光谱,我们已经开发了一个依赖于共振的锐度的分析模型。电荷-电荷关联函数作为点上的Floquet波函数和超导储层布居的因式分解形式而获得。我们证实了这些发现的Keldysh格林函数计算,特别是关于电压和频率的依赖性的共振峰的电流-电流的相关性。我们的研究结果开辟了一个路线图的量子相关性和相干性的Floquet动力学的超导设备。
2019-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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 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
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
Floquet engineering of twisted double bilayer graphene
受扭曲双层石墨烯(TDBG)样品的最新实验实现的启发,我们研究,分析和数值计算,圆偏振光在自由空间中传播,并限制在一个波导上的能带结构和这些系统的拓扑性质的影响。这两个互补的Floquet协议允许我们通过改变光的强度和频率来选择性地调整系统的不同参数。对于自由空间中的驱动协议,在高频区域,我们发现在具有AB/BA堆叠的TDBG中,我们可以通过调整驱动参数来选择性地关闭一个谷附近的区中心准能隙,同时增加相对谷附近的能隙。在具有AB/AB堆叠的TDBG中,在施加垂直静态电场时可以获得类似的效果。此外,我们还研究了驱动系统在不同情况下的拓扑性质,提供了精确的有效Floquet哈密顿量,并表明相对较强的驱动器可以产生平坦带。另一方面,限制在波导中的纵向光耦合到垂直于TDBG片的层间跳跃的组件,从而允许选择性地设计Floquet区中心准能带的带宽,而不破坏静态系统的对称性。
2020-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci