Dynamical Singularities of Floquet Higher-Order Topological Insulators
我们提出了一个通用的框架，动态生成Floquet高阶拓扑绝缘体的多步驱动拓扑平凡的哈密顿。两个解析可解的例子来说明这个过程，以产生Floquet四极和八极绝缘体与零和/或$π$角模保护镜对称性。此外，我们从全么正返回映射中引入动力学拓扑不变量，并证明其相带包含Weyl奇点，其拓扑荷在布里渊区形成动力学多极矩。将它们与Floquet哈密顿算子的拓扑指数相结合，得到了一对$\mathbb{Z}_2$不变量$ν_0$和$ν_π$，它们充分刻画了高阶拓扑，并预测了零角模和$π$角模的出现.我们的工作建立了一个系统的路线来构建和表征Floquet高阶拓扑相位。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet topological superconductors with many Majorana edge modes: topological invariants, entanglement spectrum and bulk-edge correspondence
本研究在周期驱动的Kitaev链中发现具有大拓扑不变量和多个马约拉纳边缘模的Floquet超导相，通过拓扑绕数和纠缠熵统一描述其相图与体边对应，揭示周期驱动带来的丰富拓扑相。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observing Floquet topological order by symmetry resolution
一维对称保护拓扑序导致约化密度矩阵的对称块之间的保护退化。在存在周期性驱动的情况下，拓扑Floquet相位可以根据这些对称块在不同电荷量子数之间的循环来识别。我们讨论了这种现象的一个例子与伊辛$\mathbb{Z}_2$对称性，使用分析方法和真正的量子计算机。通过沿相图的纵向移动，我们证明了Floquet拓扑相变中的循环周期性被打破。拓扑Floquet相位的等效签名被识别为允许传送量子信息的计算能力。
2021-12-12 cond-mat.str-el 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
Dynamical characterization of non-Hermitian Floquet topological phases in one-dimension
近年来，静态和周期驱动系统中的非厄米拓扑相引起了人们的极大关注。寻找这些奇异相的动力学探针对于它们的拓扑性质的探测和应用具有重要意义。在这项工作中，我们提出了一个系统的方法来动态表征非厄米特Floquet拓扑相位在一维手征对称性。我们证明了手征对称Floquet系统的拓扑不变量可以通过测量其时间平均自旋织构的缠绕角来完全确定。我们进一步的目的是分段淬火晶格模型与丰富的非厄米特Floquet拓扑相位，我们的理论预测的数值证明，并与另一种方法相比，利用平均手征位移的波包。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiterminal Conductance of a Floquet Topological Insulator
本文报道了用Floquet散射理论模拟Floquet拓扑绝缘体的直流电导和量子霍尔响应。我们的研究结果表明，激光诱导的边缘状态在石墨烯导致量子霍尔平台一旦与非照明引线的不完美匹配减少。但霍尔平台的大小并不像通常那样与给定能量下所有边缘态的数量和手性直接相关。相反，平台只占主导地位的边缘状态增加到直流态密度。因此，Floquet拓扑绝缘体的直流量子霍尔电导与整个Floquet带的拓扑不变量没有直接联系。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Hermitian Floquet topological superconductors with multiple Majorana edge modes
Majorana边模是拓扑量子计算的候选基元。在这项工作中，我们的目的Floquet工程方法产生任意多个非厄米马约拉纳零和$π$模式的边缘的一维拓扑超导体。研究了具有周期性超导对的Kitaev链，发现了丰富的非厄米特Floquet拓扑超导相，这些超导相是由驱动和非厄米特效应的相互作用引起的.每个相的特征在于一对拓扑绕组数，由于所施加的驱动场，其原则上可以取任意大的整数值。在开边界条件下，这些缠绕数还预测了准能量为零和$π$的退化Majorana边缘模式的数量。因此，我们的研究结果扩大了家庭的Floquet拓扑相位在非厄米特设置，在实现环境鲁棒性Floquet拓扑量子计算的潜在应用。
2020-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Symmetry Analysis of Anomalous Floquet Topological Phases
非平衡态拓扑物质的拓扑表征是高度非平凡的，因为为平衡态拓扑相设计的熟悉方法可能不适用。在晶体对称性的存在下，Floquet拓扑绝缘体态不能通过布里渊区中高对称点处的一组对称本征值容易地与正常绝缘体区分开。这项工作提倡一种物理动机，易于实现的方法，以提高对称性分析，区分各种Floquet拓扑相位。以一个二维反演对称的非对称驱动系统为例，证明了一阶和二阶反常Floquet拓扑态的对称性本征值与正常原子绝缘体的对称性本征值相同.然而，拓扑状态可以区分彼此和正常绝缘体通过检查其微观动力学中的稳定对称反转点的发生。分析指出了一个简单的图片，了解拓扑边界状态可以共存的异常Floquet拓扑相位与本地化的体状态。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall 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
Floquet higher-order topological insulators and superconductors with space-time symmetries
Floquet高阶拓扑绝缘体和超导体（HOTI/SC）具有二阶时空对称性或反对称性的分类。这是通过考虑酉回路来实现的，酉回路的非平凡拓扑导致了反常的Floquet拓扑相位，服从时空对称/反对称。通过将这些幺正环映射到具有二阶晶体对称/反对称的静态哈密顿算子上，可以得到幺正环的$K$群，从而完成Floquet HOTI/SC的分类.有趣的是，我们发现，对于每一个涉及半周期时间平移的二阶非平凡时空对称/反对称，都存在唯一的二阶静态晶体对称/反对称，使得这两种对称/反对称产生相同的拓扑分类。此外，通过利用频域制定的Floquet问题，一般的配方，构建模型哈密顿的Floquet HOTI/SC，它可以用来理解的分类Floquet HOTI/SC从直观和互补的角度。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement spectrum and entropy in Floquet topological matter
纠缠是量子系统最基本的特征之一。本文得到了Floquet非相互作用费米子晶格模型的纠缠谱和熵，并将它们与Floquet拓扑相联系起来。引入拓扑缠绕和陈数来表征纠缠谱和本征模。进一步建立了周期边界条件下纠缠哈密顿量的谱和拓扑与开边界条件下拓扑边态的谱和拓扑之间的对应关系。该理论适用于Floquet拓扑绝缘体在不同的对称类和空间维度。因此，我们的工作提供了一个有用的框架，在Floquet拓扑物质的丰富的纠缠模式的研究。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Stable measurement-induced Floquet enriched topological order
本文通过构建连续路径研究Floquet code与toric code之间的相变，发现时间晶体相与稳态拓扑相的转变以发散长度尺度为特征，并证实加入单量子比特微扰后Floquet enriched拓扑序保持稳定。
2024-02-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dual topological characterization of non-Hermitian Floquet phases
非厄米性预计将为物质已经丰富的Floquet拓扑相增加更多的物理特征。然而，一个系统的方法来描述非厄米特Floquet拓扑物质仍然缺乏。在这项工作中，我们引入了一个对偶计划来描述非厄米特Floquet系统的拓扑结构在动量空间和实空间中，使用分段淬火非互易Su-Schrieffer-Heeger模型为我们的案例研究。在周期性边界条件下，拓扑相的特征在于一对实验上可达到的缠绕数，使整数和半整数之间的跳跃。在开边界条件下，发现所谓的开边界缠绕数的Floquet形式为整数，并可预测与非厄米集肤效应共存的零和$π$ Floquet边缘模对的数目.我们的结果表明，非厄米Floquet拓扑物质的对偶表征是必要的，也是可行的，因为可以避免的艰巨任务，构建著名的广义布里渊区的非厄米Floquet系统的多个跳跃长度尺度。这一工作为进一步研究非平衡系统中的非厄米物理铺平了道路。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
$q$th-root non-Hermitian Floquet topological insulators
物质的Floquet相由于其在非平衡态下特有的动力学和拓扑学性质而引起了人们的极大关注。在这项工作中，我们介绍了一种通用的方式采取任何整数$q$ th-根的演化运营商$U$，描述Floquet拓扑物质。我们进一步应用我们的$q$ th-根程序，以获得$2^n$ th-和$3^n$ th-根第一和第二阶非厄米特Floquet拓扑绝缘体（FTIs）。在那里，我们明确地证明了存在多个边缘和角落模式在分数准能量$\pm(0,1,...2^{n})π/2^{n}$和$\pm(0,1,...,3^{n})π/3^{n}$，其数量是高度可控的和捕获的拓扑不变量的父系统。值得注意的是，我们观察到非厄米诱导分数准能角模和非厄米趋肤效应与分数准能边缘态的共存。因此，我们的研究结果建立了一个框架，在Floquet开放系统中构建一类有趣的拓扑物质。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tuning anomalous Floquet topological bands with ultracold atoms
本研究在振动光学Raman晶格的超冷原子系统中，通过调节能带反转面实现高精度Floquet工程，实验表征了多种反常拓扑态，并发现前所未有的高陈数反常Floquet谷霍尔态。
2022-11-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Floquet interface states in optical fibre loops
在（1+1）维离散光子行走中，我们实验观察到了一对共存的拓扑反常Floquet界面态.我们明确地验证了这些国家对当地的静态扰动尊重手征对称性的系统，以及他们对非平稳扰动的脆弱性的鲁棒性。该行走是基于在具有动态可变互耦的不同长度的一对耦合光纤环中传播的脉冲来实现的。拓扑接口是通过相位调制的一个回路，这使得一个异常Floquet拓扑过渡的接口。
2020-10-14 physics.optics quant-ph
Quantum geometry and geometric entanglement entropy of one-dimensional Floquet topological matter
本研究探究一维周期驱动Floquet拓扑态的量子几何与几何纠缠熵，发现其量子度规在相变点非解析，纠缠熵在远离相变点呈面积律、相变点呈对数标度，阐明了其几何起源并提供拓扑相变的信息论表征方法。
2024-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Anomalous Floquet Chiral Topological Superconductivity in a Topological Insulator Sandwich Structure
我们证明了Floquet手征拓扑超导性在磁性拓扑绝缘体-超导体三明治结构的约瑟夫森结中自然产生。约瑟夫森相位调制与施加的偏置电压在整个结驱动系统到反常Floquet手征拓扑超导体托管手征马约拉纳边缘模式的准能谱，与散装Floquet带进行零陈数。偏置电压作为一个调谐参数，使新的动力学拓扑量子相变驱动系统到无数的异国情调的马约拉纳携带Floquet拓扑超导相。我们的理论建立了一个新的范式实现Floquet手征拓扑超导性的固态系统，这应该是实验上直接访问。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unified theory to characterize Floquet topological phases by quench dynamics
传统的周期驱动系统的表征通常需要Floquet频带以外的时域信息，因此缺乏通用的Floquet拓扑不变量的直接测量方案。在这里，我们提出了一个统一的量子猝灭的基础上的理论来表征通用的$d$维（$d$ D）Floquet拓扑相位，其中的拓扑不变量构造的静态Floquet带只有最小的信息。对于一个初始静态平凡的$d$ D相位，通过突然开启周期驱动引入了猝灭动力学，并证明了猝灭动力学在Floquet带交叉的（$d-1$）D动量子空间中表现出突现的拓扑模式，由此可直接得到Floquet拓扑不变量.这种预测提供了一个简单而统一的表征，其中不仅可以提取常规和异常Floquet边界模式的数量，而且还可以识别相带中的拓扑保护奇异性。的应用程序说明与冷原子实验中很容易访问的一维和二维模型。我们的研究开辟了一个新的框架Floquet拓扑相位的表征。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet topological systems with flat bands: Edge modes, Berry curvature, and Orbital magnetization
结果Floquet系统在两个空间维度的Floquet驱动打破了有效的时间反演对称性。驱动协议还诱导对应于异常Floquet相位的平坦带，其中陈数为零，但手性边缘模式存在。边缘模式，Berry曲率，和轨道磁化的解析表达式推导出的平带。结果还提出了静态Haldham模型的参数时，频带是平坦的。Floquet驱动相同的模型示出引起陈绝缘体以及异常Floquet相位。这些不同的拓扑相位的轨道磁化强度，并发现在半填充的破缺的粒子-空穴对称性的Halflit模型增强。
2022-07-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Square-root Floquet topological phases and time crystals
周期性驱动（Floquet）相位是有吸引力的，因为它们能够承载独特的物理现象，而没有静态对应物。我们提出了一个一般的方法，在nontrivially设计一个平方根版本的现有Floquet阶段，适用于非相互作用和相互作用的设置。由此产生的系统被发现产生更丰富的物理，否则在原来的同行缺席，是强大的参数不完善。这些包括具有任意多个零、$π$和$π/2$边缘模式的Floquet拓扑超导体的出现，以及无序和无无序系统中的$4T$周期Floquet时间晶体（$T$是驱动周期）。值得注意的是，我们的方法可以无限重复，以获得一个给定系统的2n次方根版本，从而允许发现和系统构建一个家庭的异国情调的Floquet阶段。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet higher-order topological phases in momentum space
高阶拓扑相（HOTP）的特征在于在系统的角或铰链处的受保护的束缚态。在这项工作中，我们揭示了一个动量空间对应的HOTP在时间周期驱动系统，这是在量子双踢转子的二维扩展证明。所发现的Floquet HOTP受到手征对称性的保护，并且具有一对拓扑不变量，随着踢强度的增加，这对拓扑不变量可以取任意大的整数值。这些拓扑数也可以从波包的手征动力学测量。在开边界条件下，系统中出现了多个具有零准能和$π$准能的四重态Floquet角模，并与具有相同准能的离域体态共存，形成连续二阶Floquet拓扑束缚态.根据体-角对应关系，利用体拓扑不变量进一步计算出这些角模的个数。因此，我们的研究结果将HOTP的研究扩展到动量空间晶格，并进一步揭示了在Floquet驱动的系统中，HOTP和角定域束缚态在连续介质中的丰富性。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
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 dynamical quantum phase transitions in periodically quenched systems
动态量子相变（DQPT）的特征是物理观测量作为时间函数的非解析行为。当系统受到时间周期调制时，其可观测量的非分析特征可能会在时间上周期性地重复出现，从而导致Floquet DQPT现象。本文系统地研究了一类具有手征对称性的一维周期猝灭系统中的Floquet双量子点。通过调整淬火的强度，我们发现多个Floquet DQPT在一个单一的驱动周期内，与更多的DQPT被观察到当系统初始化在Floquet状态与较大的拓扑不变量。每个Floquet DQPT还伴随着动态拓扑序参量的量化跳跃，如果底层Floquet系统在有间隙的拓扑相位中准备，则序参量的值在时间上保持量化。该理论在分段淬火晶格模型中得到了证明，该模型具有丰富的Floquet拓扑相，并且很容易在量子模拟器中实现，如金刚石中的氮空位中心。我们的发现为DQPT的Floquet工程和Floquet系统中拓扑相变的动态检测开辟了新的视角。
2021-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical periodicity in driven quantum systems: General formalism and application to noisy Floquet topological chains
最近的实验工作主要集中在实现奇异的量子态和预测发生在周期性驱动系统中的动力学。但是，对于周期性驱动中不可避免的缺陷，诸如Floquet拓扑表面状态之类的广受欢迎的特征有多鲁棒？在这项工作中，我们在更广泛的背景下解决这个问题，并研究受噪声影响的量子系统的动力学与周期性重复统计。我们表明，这样的系统的频闪时间演化描述的噪声平均Floquet超算子。这个超算子的特征向量和-值推广了Floquet态和准能量的熟悉的概念，使我们能够有效地描述由于噪声引起的退相干。应用一般的形式主义的一个嘈杂的Floquet拓扑链的例子，我们重新推导和证实我们最近的研究结果的拓扑保护的最终状态的噪声引起的衰减。这些结果直接遵循从Floquet超算子的本征向量的端态的扩展。
2019-01-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian Floquet topological phases in the double-kicked rotor
动态踢系统具有丰富的拓扑结构。本文研究了非厄米扩展的双反冲转子模型中物质的Floquet态。在共振条件下，我们发现各种非厄米特Floquet拓扑相位，每一个被表征为一对拓扑缠绕数。一个广义平均手征位移被引入到动态检测这些绕组数在两个对称的时间框架。此外，通过将系统映射到周期淬火晶格模型，我们得到了拓扑边缘态，并解开了非厄米双踢转子的体-边对应。这些结果揭示了非厄米特动力学踢系统中Floquet拓扑态的丰富性。
2020-03-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian Floquet topological phases: Exceptional points, coalescent edge modes, and the skin effect
周期性驱动的非厄米特系统可以表现出丰富的拓扑能带结构和非厄米特趋肤效应，在它们的静态或厄米特对应物中没有类似物。本文研究了Floquet准能带中的异常触带点、异常触带点的拓扑特征以及Floquet非厄米趋肤效应。具体而言，我们利用简单的周期性淬火双带系统在一维或二维解析获得的Floquet有效的哈密顿量以及位置的Floquet散装带所拥有的许多例外点。两种不同类型的拓扑缠绕数被用来描述的拓扑特征。体边缘对应（BBC）自然被发现，打破由于FNHSE，这可能是不同的体状态之间的巨大差异。值得注意的是，鉴于我们的模型系统的简单性质，恢复BBC在实践中是可行的，只有在某些参数制度的特征多项式（决定Floquet能带结构）的低阶截断变得可行。此外，无论我们的工作与参数制度，我们发现了一些有趣的方面Floquet拓扑零模式和$π$模式。例如，在开放边界条件下，零边缘模式和$π$边缘模式可以单独地合并并定位在两个不同的边界处。这些反常边缘态还可以通过调节系统参数来改变其积累边界。这些结果表明，非埃尔米特Floquet拓扑相，虽然更具有挑战性的理解比他们的埃尔米特同行，可以非常丰富的FNHSE的存在。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of Ultrahigh Anomalous Hall Conductivities via Optimally Prepared Topological Floquet States
Northeastern University（东北大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）
通过最优控制技术生成极高的异常霍尔电导性，揭示非平衡量子态的拓扑输运新机制
2025-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unsupervised Topological Phase Discovery in Periodically Driven Systems via Floquet-Bloch State
School of Physics Science and Engineering, Tongji University（同济大学物理科学与工程学院）
通过Floquet-布里渊态构建无监督机器学习框架，实现周期驱动系统中非平衡拓扑相的自动分类与发现。
2026-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet second-order topological insulators from nonsymmorphic space-time symmetries
我们提出了一个系统的方法来构建Floquet二阶拓扑绝缘体（SOTI）的时间滑移对称性的基础上，非对称的时空对称性，是唯一的Floquet系统。特别是，我们能够表明，静态扩大的哈密顿量在频域中获得反射对称性，这是从原来的系统的时间滑移对称性继承。因此，人们可以利用静态SOTI的知识构造各种时间滑翔对称Floquet SOTI。此外，时间滑移对称性只需要在实践中近似实现，增强了实验实现的前景。我们考虑两个例子，一个2D系统在类AIII和一个3D系统在类A，来说明我们的想法，然后提出了一个一般的配方构建Floquet SOTI在所有对称类。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall quant-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
Floquet Majorana Fermions for Topological Qubits
我们介绍并发展了一种方法来实现拓扑相变和非阿贝尔统计与动态诱导Floquet马约拉纳费米子（FMF）。当周期驱动势不破坏费米子宇称守恒时，FMF可以编码量子信息。准能分析表明，在宽的参数空间中存在一个稳定的FMF零模和另外两个卫星模，具有较大的准能隙，这阻碍了在绝热驱动下向其它Floquet态的跃迁.我们还表明，在渐近极限FMF保持非阿贝尔统计，因此，表现得像他们的平衡同行。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological edge states at Floquet quantum criticality
该研究在Floquet量子临界点处发现拓扑边缘态，挑战传统观念，并给出体-边对应公式，为量子模拟实验中的非平衡拓扑相变研究开辟新方向。
2024-12-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet Engineering with Particle Swarm Optimization: Maximizing Topological Invariants
通过周期性驱动来设计具有很大拓扑不变量的拓扑相位具有重要的理论和实验意义。正如这项工作所倡导的那样，这种Floquet工程可以通过群智能家族的粒子群优化（PSO）技术优雅地实现。传统的基于梯度的优化方法不适合直接优化拓扑不变量作为整数，高效的PSO路由产生新的承诺，在搜索奇异的拓扑相位，需要有限的物理资源。我们的研究结果是特别及时的两个重要的见解，从文献中：低频驱动可能是有益的，在创建大型拓扑不变量，但一个开放式的低频驱动往往会导致剧烈波动，在所获得的拓扑不变量。事实上，使用一个简单的连续驱动的哈珀模型与三个准能带，我们表明，Floquet带陈数可以享受许多倍的增长相比，使用一个简单的谐波驱动的同一时期，而不需要更多的能源成本的驱动领域。它也被发现，由此产生的Floquet绝缘体带仍然是良好的间隙，与最大化的拓扑不变量与物理观测无间隙泵浦协议。在开边界条件下出现的许多边缘模式也与体-边缘对应一致。我们的研究结果预计将是非常有用的Floquet拓扑物质的许多不同类型的拓扑不变量的优化。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of point-gapped topological superconductors
Jiangsu University（江苏大学）
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
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
Non-Hermitian Floquet Topological Matter -- A Review
本文综述了非厄米弗洛凯拓扑物质在一维和二维空间的研究，介绍了相关工具，并总结了拓扑不变量、体边对应、非厄米趋肤效应等典型示例及未来方向。
2023-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Floquet higher order topological insulator in a periodically driven bipartite lattice
Floquet高阶拓扑绝缘体（FHOTI）是一种可以在周期性驱动晶格中产生的新型拓扑相。实现FHOTI的适当实验平台尚未确定。我们介绍了一个驱动的二分（两个波段）系统，主机FHOTI相，并预测这种晶格可以实现在实验现实的光波导阵列，类似于以前用于研究异常Floquet绝缘体。该模型通过调节耦合强度参数，在不破坏晶格对称性的情况下，表现出从一阶到二阶拓扑物质的有趣相变。在FHOTI相中，晶格在本征相$0$或$π$处具有角模，其对于个体耦合中的无序是鲁棒的。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Micromotion of Floquet Quantum Systems
Floquet哈密顿量经常被用来描述时间周期系统。然而，由于Floquet哈密顿量依赖于微运动参数，具有固定微运动参数的Floquet哈密顿量不能忠实地表示被驱动系统，这表现为异常边缘状态。在这里，我们表明，一个准确的描述Floquet系统需要一组哈密顿耗尽所有的值的微运动参数，这个微运动参数可以被看作是一个额外的合成尺寸的系统。因此，我们证明了一个$d$维Floquet系统可以描述的$d+1$维静态哈密顿量，这种表示的优点是，周期性的边界条件是自动施加沿额外的维，这使得一个简单的定义的拓扑不变量。$d+1$维系统中的拓扑不变量可以保证$d$维Floquet系统的$d-1$维边态。在这里，我们展示了两个例子，拓扑不变量是一个三维的霍普夫不变量。我们强调，我们的计划分类Floquet拓扑的微动空间是不同于以前的分类Floquet拓扑的时间空间。
2022-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Realization of an anomalous Floquet topological system with ultracold atoms
通过周期调制的相干控制，也称为Floquet工程，已经成为实现具有奇异特性的新型量子系统的强大实验方法。特别是，它已被用来研究拓扑现象在各种不同的平台。在驱动系统中，准能带的拓扑性质通常可以由标准拓扑不变量确定，例如常用于静态系统的陈数。然而，由于准能谱的周期性，这种拓扑描述是不完整的，需要新的不变量来完全捕获这些驱动设置的拓扑特性。最突出的是，存在二维异常Floquet系统，表现出强大的手征边缘模式，尽管所有的陈数等于零。在这里，我们实现了这样一个系统中的玻色子原子的驱动蜂窝晶格，并推断出完整的拓扑不变量的能隙测量和本地霍尔偏转。
2020-10-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
A thermodynamic probe of the topological phase transition in epitaxial graphene based Floquet topological insulator
人们可以使用光来调整某些材料，从平凡到拓扑相。被分类为Floquet拓扑绝缘体（FTI）的这种材料的主要示例是外延石墨烯。本文通过量子Otto热机和量子Stirling热机的效率和功输出来探讨FTI的拓扑相变。效率或功输出的最大值/最小值总是表示相变点。此外，这两种引擎的工作输出和效率对于光的偏振方向是显著鲁棒的。
2021-11-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Floquet topological quantum phase transitions in the transverse Wen-plaquette model
本文的目的是研究横温元格模型中拓扑量子相变的非平衡行为。我们表明，在非绝热驱动的影响下，系统表现出一个新的拓扑相和丰富的相图。通过考虑Floquet态弦算子的循环平均期望值，定义了广义拓扑序参量
2013-03-11 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Floquet non-Abelian topological charges and edge states
Ocean University of China（中国海洋大学）
本文研究Floquet周期驱动对非阿贝尔拓扑绝缘体的影响，通过一维三能带模型证明驱动可重塑相图并诱导非平衡特有的体-边对应关系，为工程非阿贝尔拓扑相提供了新方案。
2025-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Symmetry and topological classification of Floquet non-Hermitian systems
最近的实验进展Floquet工程和控制耗散在开放系统中带来了前所未有的灵活性，在剪裁新的现象，没有任何静态和埃尔米特类似物。它可以概括为各种Floquet和非厄米拓扑阶段。在过去的几年里，基于基本对称性的静态/Floquet Hermitian或静态非Hermitian系统的拓扑分类已经很好地建立起来。然而，一个连贯的理解和分类的Floquet非厄米（FNH）拓扑相位尚未实现。本文利用$K$理论对54重广义Bernard-LeClair（GBL）对称类和任意空间维数的FNH拓扑带进行了系统的分类。该分类区分了Floquet算子的频谱间隙的两种不同情况[称为Floquet算子（FO）角度间隙和FO角度无间隙]。结果最终形成两个周期表，每个周期表包含54重GBL对称类。我们的计划揭示了FNH拓扑相位没有任何静态/Floquet厄米和静态非厄米对应物。我们的结果自然地产生了Floquet厄米拓扑绝缘体和Floquet幺正周期表。该框架也可用于刻画玻色子系统的拓扑相。我们提供了一个和两个dimensionalfermionic/玻色子系统的具体例子。并阐明了拓扑不变量的意义及其物理意义。本文为全面研究FNH拓扑带奠定了基础。它打开了一个广阔的途径，揭示独特的现象和功能出现的合成周期性驱动，非厄米性，带拓扑结构。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Anomalous Floquet-Anderson Insulator with Quasiperiodic Temporal Noise
时间周期（Floquet）驱动可以产生新的对称性破缺和拓扑相的物质。最近，我们发现，一个典型的Floquet拓扑相位称为异常Floquet-Anderson绝缘体是稳定的噪声的时序Floquet驱动器。在这里，我们扰动异常Floquet-Anderson绝缘体在一个单一的不相称的频率，导致准周期性的2音驱动。我们的数值计算表明，一个强大的拓扑相位生存在弱噪声与拓扑泵，比白噪声的情况下更稳定。在拓扑阶段，我们表明，粒子移动subdiffusively，这是直接负责稳定拓扑运输。令人惊讶的是，我们发现，当准周期噪声是足够强的杀死拓扑结构，系统似乎表现出扩散动力学，这表明相关结构的准周期噪声变得无关紧要。
2022-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Universal presence of time-crystalline phases and period-doubling oscillations in one-dimensional Floquet topological insulators
在这项工作中，我们报告了一个普遍存在的拓扑Floquet时间晶体（TFTC）的一维磁驱动系统。在我们的模型中，自发的离散时间平移对称性破缺的刚性和实现必然要求反常拓扑不变量（0模和$π$模）的共存，而不是无序或多体局域化的存在。我们发现，在基础驱动的特定频率范围内，零和π模式之间的异常Floquet相位共存可以产生倍周期（2 T，驱动的两个周期），其自发地破坏，导致亚谐波响应（$ω/2$，驱动频率的一半）。由于准能谱中的0和$π$ -能隙的非平凡开放，刚性周期振荡在拓扑上被保护免受扰动，因此，作为结果，可以被视为具有一定准能分裂$π/T$的两个Floquet本征态之间的特定“拉比振荡”。我们对时间晶体“基态”的模拟可以很容易地在拓扑光子学和超冷场等实验平台上实现。同时，我们的工作对于探索Floquet系统中的拓扑相变以及Floquet拓扑绝缘体与光子学、倍周期时间晶体之间的联系具有重要意义。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Topological Floquet Green's function zeros
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；New York University（纽约大学）
研究拓扑布洛赫系统的格林函数零点，提出基于布洛赫格林函数的拓扑不变量，并探讨其在数字量子模拟器中的实现。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical characterization of $Z_{2}$ Floquet topological phases via quantum quenches
本文提出通过量子淬火和频闪自旋极化测量，利用能带反转面上的拓扑自旋纹理构造动力学 $Z_{2}$ Floquet 不变量，首次实现对不同维度及十重对称类 $Z_{2}$ Floquet 拓扑相的统一表征。
2024-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian Floquet topological phases with arbitrarily many real-quasienergy edge states
非厄米系统中物质的拓扑态由于其有趣的动力学和输运性质而引起了人们的广泛关注。在这项研究中，我们提出了一个周期性驱动的一维非厄米特晶格模型，它具有丰富的Floquet拓扑相位。解析地导出了该模型的拓扑相图。它的每个非厄米Floquet拓扑相位的特征在于一对整数缠绕数，计算在晶格边界的实0-和π-准能边缘状态的数量。非厄米性诱导的Floquet拓扑相位与无限的缠绕数被发现，这允许任意多个真正的0-和π-准能边缘状态出现在复杂的准能体隙在一个良好的控制方式。我们进一步建议通过动态成像其体态的频闪自旋织构来探测系统的拓扑缠绕数。
2018-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
Controlled Floquet Dynamics and Topological Bound States in Continuum via Colored Quantum Random Walks
本研究基于二维有色量子随机行走框架，利用SU(3)群表示与颜色自由度，无需外驱动即可实现可控Floquet态与色散型连续谱拓扑束缚态，为相关拓扑量子态研究提供新平台。
2025-03-21 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Probing disorder-driven topological phase transitions via topological edge modes with ultracold atoms in Floquet-engineered honeycomb lattices
Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学物理学院）
本研究利用超冷原子在Floquet工程蜂窝晶格中的拓扑边缘模式，探测并识别了无序驱动的拓扑相变，证实无序增强反常Floquet拓扑鲁棒性，为研究拓扑与无序相互作用及非平衡相提供新途径。
2026-09-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Generating many Majorana corner modes and multiple phase transitions in Floquet second-order topological superconductors
$d$维的$n$阶拓扑绝缘体或超导体在其$(d-n)$维边界（$n\leq d$）处具有局域本征模.在这项工作中，我们施加周期性的驱动场的二维超导体，并获得了各种各样的Floquet二阶拓扑超导（SOTSC）相位与许多马约拉纳角模在零和$π$准能。发现两个不同的Floquet SOTSC相被三种可能的变换分开，即，由于体光谱间隙的闭合/重新打开而引起的拓扑相变、由于边缘光谱间隙的闭合/重新打开而引起的拓扑相变、或者其中体光谱是无间隙的完全不同的相位。由于系统的驱动和固有能量尺度之间的强烈相互作用，所有发现的相和跃迁都是高度可控的，通过调整系统的单个跳跃参数。我们的发现不仅丰富了Floquet SOTSC相的可能形式，而且提供了一个有效的方案来产生许多共存的Majorana零模和$π$角模，这可能在Floquet量子计算中找到应用.
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
