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
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 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
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 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
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
Generating Synthetic Magnetism via Floquet Engineering Auxiliary Qubits in Phonon-Cavity-Based Lattice
规范磁场与凝聚态中时间反演对称性的破缺有着密切的关系。在规范场的存在下，我们可以观察到非互易和拓扑输运。受此启发，人们越来越努力地在光学和声学系统中实现奇异的输运现象。然而，由于电中性的存在，在纳米尺度系统中实现声子的模拟磁通量在理论和实验研究上仍然具有挑战性。本文提出了一种利用Floquet工程辅助量子位产生声子晶格合成磁场的新机制。我们发现，在量子比特上的纵向Floquet驱动将在两个失谐的声学腔之间产生共振耦合。特别地，编码到纵向驱动中的相位可以精确地转换为声子-声子跳跃。我们的建议是通用的，可以在各种类型的人工混合量子系统中实现。此外，以声表面波（SAW）腔为例，我们提出了如何产生用于声子输运的合成磁通量。在合成磁通量的存在下，时间反演对称性将被打破，这允许实现声波的环行器传输和模拟Aharonov-Bohm效应。最后，我们证明了我们的方案可以扩展到模拟量子声动力学系统中物质的拓扑态。
2020-03-28 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
Dynamical transition of quantum scrambling in a non-Hermitian Floquet synthetic system
本文研究非厄米量子踢动转子中准周期调制诱导的量子置乱动力学转变，发现增大踢动势实部可促使冻结相向混沌置乱相转变，而增大虚部则抑制置乱，并通过扩展Floquet理论揭示其机制。
2024-01-19 quant-ph
Simulating a Chern Insulator with C = $\pm$2 on Synthetic Floquet Lattice
本研究提出一种具有C = $\pm$2的4带紧束缚Chern绝缘体模型，通过将其映射到合成Floquet格子并扩展能量泵浦与拓扑振荡方法进行数值模拟，成功提取Chern数并验证了相图，展示了量子计算平台模拟复杂拓扑物质的潜力。
2024-08-25 quant-ph
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
Observation of slowly decaying eigenmodes without exceptional points in Floquet, dissipative, synthetic circuits
我们报告的第一个实验观察到的多个过渡显示的出现和消失的缓慢衰减的本征模的耗散，Floquet电子系统与合成组件。传统的观点认为，这种转变发生在特殊的点，避免水平交叉驱动的现象在纯粹的耗散系统以前未被探索。值得注意的是，在我们的系统中，缓慢衰减的本征模出现没有例外的点。我们的实验装置使用电感耦合到RLC振荡器的LC振荡器，其中时间周期（Floquet）电感耦合和连续加热损耗可以通过外部电压信号独立控制。随着Floquet耗散，我们观察到，缓慢衰减的本征模出现在消失的小耗散强度在弱耦合限制。在适度的Floquet耦合下，观察到它们出现和消失的多个实例。与不对称二聚体模型，我们表明，这些转变，避免在纯耗散系统中的水平交叉驱动，一般存在于静态和Floquet域。
2018-05-22 physics.class-ph quant-ph
Floquet-driven light transport in programmable photonic processors via discretized evolution of synthetic magnetic fields
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本文通过离散化Floquet驱动在可编程光子处理器中实现合成磁场所驱动的光子传输，展示了具有高可见度的干涉和稳定方向性流动，验证了该方法在驱动光子学中的应用潜力。
2026-03-03 physics.optics quant-ph
Classification of interacting Floquet phases with $U(1)$ symmetry in two dimensions
本文导出了二维空间中具有$U(1)$对称性的相互作用玻色子和费米子的Floquet相的完整分类。根据我们的分类，这些Floquet相位和有理函数$π(z) = a(z)/b(z)$之间存在一一对应关系，其中$a(z)$和$b(z)$是服从某些条件的多项式，$z$是形式参数。$π(z)$的物理含义涉及相应Floquet系统的频闪边缘动力学：在玻色子系统的情况下，为$π(z) = \frac{p}{q} \cdot \tildeπ(z)$，其中$\frac{p}{q}$是一个有理数，表征每个驱动周期期间边缘处量子信息的流动，而$\tildeπ(z)$是一个有理数函数，表征边缘处$U(1)$电荷的流动。在费米子的情况下也存在类似的分解。我们还表明，$\tildeπ(z)$是直接相关的时间平均$U(1)$电流，在一个特定的几何形状流动。这个$U(1)$电流是在以前的非相互作用费米子Floquet相位的研究中发现的量子化电流和量子化磁化密度的概括。
2020-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Quantized Adiabatic Transport in Momentum Space
虽然已知能带的拓扑方面在固态系统中的量子输运中起关键作用，但是Floquet能带拓扑对动量空间中的输运的影响（即，加速），目前还没有研究过。利用受现有冷原子实验启发的棘轮加速器模型，利用Chern数刻画了一维受驱动量子系统的一类扩展Floquet带，揭示了其中的拓扑相变，并从理论上预言了动量空间中绝热输运的量子化.数值结果证实了我们的理论，并表明实验研究的可行性。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Complex-gauge control of anomalous Floquet corner responses in a non-Hermitian physical-synthetic photonic lattice
College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University（天津师范大学物理与材料科学学院）
提出由物理谐振器坐标和合成频率坐标构成的非厄米Floquet光子晶格，通过两步调制协议实现手性行走，揭示零和π/T准能量下反常角对的三种物理层次，并展示复规范可调谐两周期角传播子的异常点。
2026-06-08 physics.optics quant-ph
Landau-Zener without a Qubit: Unveiling Multiphoton Interference, Synthetic Floquet Dimensions, and Dissipative Quantum Chaos
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文在非线性多能级玻色子系统中研究Landau-Zener-Stückelberg-Majorana干涉，通过两个超导谐振器实验展示弱非线性下的类两能级干涉、强非线性下的Kerr多光子共振，并理论证明LZSM峰合并可导致耗散量子混沌。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet Topological Frequency-Converting Amplifier
Instituto de Física Fundamental (IFF), CSIC（基础物理研究所 (IFF)，西班牙国家研究委员会）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学，自然科学学院，物理系）；Walther-Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften（瓦尔特·迈斯纳研究所，巴伐利亚科学院）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心 (MCQST)）
本文提出一种驱动耗散Floquet模型，通过频率和衰减率调制的单谐振子实现非厄米特合成晶格，利用Floquet-格林函数和双倍哈密顿量表示展示系统线性响应由局部 winding 数特征化，非平凡 winding 数诱导合成维度方向放大，将输入信号转换为不同频率。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Confinement-Tunable Synthetic Gauge Fields and Floquet Topological Phenomena in a Driven Quantum Wire Qubit
University of Abomey-Calavi（阿博梅-卡利维大学）；University of Dschang（德尚大学）；Quantum Materials and Computing Group - QMaCG（量子材料与计算群 - QMaCG）；Instituteur principal de l’enseignement général, Délégation Régionale de l’Ouest, Délégation Départementale de la Menoua, Arrondissement de Nkong-Ni, École Publique de Batsing’la Chefferie, Bafou, Cameroun（喀麦隆巴富，班辛拉酋长国公立学校，孔克尼区，梅努瓦省教育厅，西部大区教育厅，普通教育首席教师）；University of Yaoundé I（雅温得第一大学）
通过双色驱动在量子线中实现可调制合成规范场，产生拓扑现象并推动拓扑量子计算
2026-10-09 cond-mat.mes-hall 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
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
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
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
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
Exploring quantum signatures of chaos on a Floquet synthetic lattice
遍历性和混沌在多粒子系统的动力学行为中起着不可或缺的作用，并且对统计力学的表述至关重要。尽管如此，对封闭量子系统的动力学演化中随机性和混沌如何出现的一般理解仍然难以捉摸。在这里，我们开发了一个实验平台，实现规范量子混沌哈密顿的基础上量子模拟与合成格。我们将一个有效量子自旋的角动量投影态映射到$^{87}$ Rb玻色-爱因斯坦凝聚体的线性动量态上，这些线性动量态也可以被看作是合成维中的晶格位置。这种合成晶格，与本地和动态控制的紧束缚晶格参数，使新的能力相关的量子混沌的实验研究。特别是，我们的系统的能力让我们调整我们的自旋的有效大小，使我们能够说明经典混沌如何从离散量子系统中出现。此外，我们的合成晶格的光谱控制，使我们能够探索我们的自旋的动力学的独特方面，通过测量出的时间顺序的关联函数，并使未来的调查到全新类别的混沌系统。
2017-05-18 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Topological Floquet-Thouless energy pump
我们探讨了周期驱动下的绝热泵浦，发现了一个新的相位，在这个相位中拓扑量子化的泵浦量是能量而不是电荷。拓扑不变量由每个周期内相对于时间的微运动的缠绕数、动量和绝热调谐参数给出。我们数值表明，这种泵是非常强大的，对无序和相互作用，打破了在任何一个大的值相同的方式的无源电荷泵。最后，我们提出了测量这种现象的实验方案。
2017-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph
A computational study of two-terminal transport of Floquet quantum Hall insulators
周期性驱动场可以诱导拓扑相变，导致Floquet拓扑相位与有趣的属性，如非常大的陈数和不寻常的边缘状态。这样的Floquet拓扑相位是否可以产生比它们的静态对应物大得多的鲁棒边缘状态电导是一个有趣的问题。本文在Keldysh形式下，利用递归Floquet-Green函数方法研究了辐照量子霍尔绝缘体边缘态的双铅输运。聚焦于谐波驱动的Hofstadter模型，我们表明，量子化霍尔电导大$8e^2/h$可以实现，但只有在所谓的Floquet求和规则。为了评估边缘态输运的鲁棒性，我们分析了直流电导，时间平均电流分布和局域态密度。结果发现，共同传播的手征边缘模式是更强大的对无序和缺陷相比，显着的反向传播的边缘模式，以及某些限制的Floquet边缘模式。此外，我们超越了宽带的限制，这是经常假设的线索，研究如何的电导量化（后应用Floquet求和规则）的Floquet边缘状态可以受到影响，如果引线有有限的带宽。这些结果对基于Floquet拓扑物质的输运器件的设计有一定的参考价值。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Population trapping and inversion in ultracold Fermi gases by excitation of the optical lattice - Non-equilibrium Floquet-Keldysh description
本文研究了三维光晶格中的超冷相互作用量子简并费米子气体，其频率和振幅均受到外部调制。本理论研究利用Keldysh形式主义来解释系统处于非平衡状态。将动力学平均场论推广到非平衡态，计算了局域态密度和非平衡态分布函数等特征量。一个动态Franz-Keldysh分裂被发现占的基础能带结构的非平衡修改。所发现的特性Floquet风扇一样的能带结构占在所有频率空间的效果的量化性质。
2013-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Gapless higher-order topology and corner states in Floquet systems
本研究揭示了Floquet系统中临界点处的无隙高阶拓扑，提出体-角对应统一方案，证明零模和π角模可在拓扑转变中存续。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum simulation of gauge theories on dynamical spacetimes via Floquet-induced matrix models
Harvard University（哈佛大学）
该研究利用弗洛凯框架使大N矩阵模型可用于可编程量子平台，通过矩阵算子周期性序列演化的哈尔随机态保真度再现杨-米尔斯矩阵模型的欧几里得路径积分权重，贡献是开辟新量子模拟方法。
2026-07-07 quant-ph
Photoinduced $\frac{1}{2}\frac{e^2}{h}$ and $\frac{3}{2}\frac{e^2}{h}$ conductance plateaus in topological insulator-superconductor heterostructures
在过去的几年里，人们越来越多地关注在凝聚态物质社区中寻求马约拉纳样激发。拓扑绝缘体-超导体异质结构中的一维手征Majorana边缘模（CMEM）是这场竞赛中的一个有希望的候选者，在实验上取得突破后，近几个月来又引起了人们的新兴趣。本文研究了拓扑绝缘体-超导体混合器件在光-物质相互作用或一般时间周期调制作用下的量子输运。在Floquet拓扑物质的量子输运理论中应用所谓的求和规则，我们报道了在$\frac{1}{2}\frac{e^2}{h}$和$\frac{3}{2}\frac{e^2}{h}$处的半整数量子化电导平台。特别是，在夹在两个Floquet陈绝缘体之间的光致拓扑超导体中，发现对于每个Floquet边带，CMEM在很宽的参数范围内允许正常传输和局部Andreev反射的概率相等，产生半整数量子化的平台，抵抗静态和时间周期性的混乱。$\frac{3}{2}\frac{e^2}{h}$平台尚未在任何其他超导系统中通过计算或实验观察到，并且表明通过光同时产生和操纵多对CMEM的可能性。由于CMEM在准能量为零或驱动频率的一半时产生的稳健的半量化电导平台既迷人又微妙，因为它们只在对所有Floquet边带的贡献求和后才出现。这种独特的输运特征可以作为拓扑绝缘体-超导体结中光致CMEM的标志。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Topology and edge modes surviving criticality in non-Hermitian Floquet systems
College of Physics and Optoelectronic Engineering, Ocean University of China（中国海洋大学物理与光电工程学院）；Qingdao Key Laboratory of Advanced Optoelectronics（青岛先进光学重点实验室）；Engineering Research Center of Advanced Marine Physical Instruments and Equipment of MOE（教育部海洋高端装备工程研究中心）
本文研究非厄密特Floquet系统中无能隙的拓扑相变，通过引入 winding 数揭示统一的拓扑特征，并在广义布里渊区中验证了无能隙临界点的拓扑性质。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Occupation-selective topological pumping from Floquet gauge fields
Dalian University of Technology（大连理工大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文研究了在密度依赖的跃迁中，通过动态职业条件变量促进隧穿，导致职业选择性拓扑泵浦。两体束缚态获得不同于单粒子的陈数，并在单粒子泵为平凡时表现出量化传输，包括反向传播响应。
2026-03-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
A strong-driving toolkit for topological Floquet energy pumps with superconducting circuits
Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所物理系）；Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心物理系）；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）
本研究通过强驱动工具包实现超导电路中拓扑弗洛quet能量泵的实验观测，展示了绝热驱动场的实现方法及量子比特的长时程演化。
2025-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of Momentum-Band Topology in PT-Symmetric acoustic Floquet Lattices
本文在PT对称声学Floquet晶格中首次从体态能带反转和拓扑不变量角度实验证实动量带拓扑，并观测到时间局域界面态作为边界特征，为动量带隙物理研究奠定实验基础。
2025-07-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Aspects of Floquet Bands and Topological Phase Transitions in a Continuously Driven Superlattice
近年来，利用周期性驱动场产生新的拓扑态引起了人们的极大关注。为了激发进一步的实验和理论研究，我们调查有趣的方面Floquet带和拓扑相变在一个连续驱动的哈珀模型。在这样一个连续驱动的系统与奇数Floquet带，频带被发现有非零的陈数一般和拓扑相变发生，因为我们调整各种系统参数，如幅度或周期的驱动场。非平凡的Floquet带拓扑导致Wannier态在晶格空间中的量子化输运。对于某些参数的选择，非常平坦但拓扑非平凡的Floquet带也可能出现，一个功能，是潜在的强关联系统的物理模拟有用。在某些具有偶数个Floquet带的情况下，光谱中也可能有有趣的狄拉克锥。在开边界条件下，随着系统参数的变化，还发现了反常的反向传播手征边缘模和简并零模。这些结果应该是实验的兴趣，因为一个连续驱动的系统是更容易实现比定期踢系统。
2014-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
On-demand Parity-Time symmetry in a lone oscillator through complex, synthetic gauge fields
当振荡器的电感和电容变化而频率保持不变时，振荡器的命运是什么？受这个问题的启发，我们提出了一个协议，实现奇偶时间（PT）对称性在一个孤独的振荡器。不同形式的约束变化导致静态的、周期性的或任意平衡的增益和损耗分布，这些分布可以被解释为纯虚的规范场。与一个国家的最先进的，动态可调LC振荡器，包括合成电路元件，我们展示了静态和Floquet PT打破过渡，包括那些在极小的增益和损耗，通过跟踪电路能量。同时，我们推导和观察守恒量在这个开放的，平衡的增益-损失系统，无论是在静态和Floquet的情况下。最后，通过测量电路的能量，我们揭示了一个巨大的动态不对称性沿例外点（EP）的轮廓出现对称的厄米简并在Floquet共振。与材料或参数增益和损耗机制不同，我们的协议能够在最小的经典系统（单个振荡器）中实现按需奇偶时间对称性，并且可以移植到其他实现中，包括超材料和光机械系统。
2021-10-26 physics.class-ph quant-ph
Chaos-assisted tunneling resonances in a synthetic Floquet superlattice
量子模拟是近年来发展起来的一个新领域，它的目标是用一个可调的量子系统来模拟另一个可调的量子系统。特别地，时间驱动的使用最近已经吸引了巨大的兴趣，因为已经表明某些快速驱动可以产生新的拓扑效应，而强驱动导致例如安德森局域化物理。在这项工作中，我们专注于中间制度，观察称为混沌辅助隧穿的量子混沌输运机制，提供了新的可能性控制的量子模拟。事实上，这种制度产生了丰富的经典相空间，其中稳定的轨道形成岛屿包围着一个大海的不稳定的混沌轨道。这模拟了一个有效的超晶格的量子态本地化的规则岛，新的可控隧道特性。除了标准的教科书隧穿势垒之外，混沌辅助隧穿对应于更丰富的隧穿过程，其中位于相邻规则岛中的量子态之间的耦合由分布在混沌海中的其他态介导。这个过程引起尖锐的共振，其中隧穿速率在短的参数范围内以数量级变化。我们首次在量子系统中通过实验证明并表征了这些共振。这为通过复杂性实现远程传输和新型量子系统控制的新型量子模拟开辟了道路。
2020-03-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological frequency conversion in strongly driven quantum systems
当一个物理系统受到强的外部多频驱动时，它的动力学可以方便地用多维Floquet格表示。Floquet晶格维度的数量等于{ \em无理}相关驱动频率的数量，并且响应于内置有效“电”场而发生演变，其分量与相应的驱动频率成比例。映射允许工程师和研究许多真实空间现象的时间模拟。在这里，我们专注于一个具体的例子，在两个频率驱动下，诱导拓扑非平凡的能带结构在二维Floquet空间的两个能级系统。这种构造的可观察结果是在具有频率$ω_1$和$ω_2$的源之间的能量的量化泵浦。当系统被初始化为具有陈数$C$的Floquet带时，泵浦以$P_{12} = -P_{21}= (C/2π)\hbar ω_1ω_2$的速率发生，这是常规拓扑绝缘体中横向电流的精确对应物。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall 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
Bloch-Landau-Zener dynamics induced by a synthetic field in a photonic quantum walk
量子行走是在相干系统中模拟动力学的过程。他们的实验实现被证明是揭示Floquet拓扑绝缘体中新现象的关键。在这里，我们在合成规范场的存在下实现了光子量子行走，该规范场模拟了电场对带电粒子的作用。通过调节两个准能带之间的能隙，我们研究了有趣的系统动力学，其特征在于布洛赫振荡和朗道-齐纳跃迁之间的相互作用。当准能量值为0和$π$的两个能隙都非常小时，Floquet动力学遵循弹道扩散。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Floquet Möbius topological insulators
本研究揭示了一类由周期驱动产生的 Floquet 莫比乌斯拓扑绝缘体，其边缘带围绕准能量 π 扭转，通过广义绕数表征，并提出了动态表征方案，拓展了莫比乌斯拓扑相至非平衡领域。
2025-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological quantum walk in synthetic non-Abelian gauge fields
提出在偏振复用的四维光子网格晶格中构建合成 SU(2) 非阿贝尔规范场，以实现并调控一维、二维拓扑量子行走及其拓扑不变量和纠缠模拟。
2024-12-04 physics.optics quant-ph
Selection rules in symmetry-broken systems by symmetries in synthetic dimensions
选择规则通常被认为是对称性的标志。当对称性被破坏时，例如，在外部扰动下，系统表现出选择规则的偏差，这通常由微扰理论来分析。在这里，我们采用的综合维度的破缺的自由度，以证明破缺系统地表现出一类新的对称性和选择规则。这些选择规则决定了系统从对称态到破缺态的转变过程中，系统的观测量的尺度（到破缺态扰动强度的所有阶数）。我们具体分析周期性驱动（Floquet）系统受到两个驱动领域，其中第一个领域施加时空对称性，第二个领域打破它，施加对称性的合成尺寸。我们列出了（2+1）D Floquet群对称性的合成对称性，并推导出相应的高次谐波产生（HHG）和阈上电离（ATI）的选择规则。最后，我们观察实验HHG选择规则所施加的对称性在合成尺寸。新的对称性和选择规则扩展了现有对称性破缺光谱技术的范围，为声子极化，自旋轨道耦合等的超快光谱开辟了新的途径。
2021-06-08 physics.optics quant-ph
Exploring 2D synthetic quantum Hall physics with a quasi-periodically driven qubit
准周期驱动的量子系统具有量子拓扑性质，类似于拓扑绝缘体的量子输运性质。我们利用金刚石中的单氮空位中心，实验研究了具有双色调驱动的人工合成量子霍尔效应。我们测量两个量子态的轨迹的演化，最初准备在附近的点在合成相空间。我们检测合成霍尔效应通过预测的重叠振荡在一个量化的基频成比例的陈数，这表征了系统的拓扑相位。我们进一步观察到半量子化的陈数之间的过渡合成霍尔制度和平凡制度，和相关的浓度的本地Berry曲率在合成相空间。我们的工作开辟了使用驱动量子位设计和研究合成维度的高维拓扑绝缘体和半金属的可能性。
2020-04-07 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
Out of equilibrium higher-order topological insulator: Floquet engineering and quench dynamics
高阶拓扑HOT态，在低维边界上，如铰链和角，承载拓扑保护模式，最近扩展了静态拓扑相的领域。本文证明了利用离散四重（$C_4$）和时间反演（${\mathcal T}$）对称性破缺Dirac质量微扰周期性地踢量子自旋霍尔绝缘体（QSHI），实现二维\emph{Floquet}二阶拓扑绝缘体的可能性，该绝缘体具有角定域零准能模和量子化Floquet四极矩$Q^{\rm Flq}_{xy}=0.5$.此外，我们表明，$Q^{\rm Flq}_{xy}$成为独立的起源的选择，作为系统接近热力学极限。我们还分析了当$C_4$和${\mathcal T}$对称性破缺微扰被关闭时，角模突然猝灭后的动力学行为，发现相应的生存概率在长时间内呈现出完全、部分和不复活的周期性现象，编码了角模在QSHI中的特征。我们的协议是足够普遍的，以探索在绝缘体和无间隙系统的动态热阶段的领土。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet Engineering of Anisotropic Transverse Interactions in Superconducting Qubits
研究通过 Floquet 工程在超导 transmon 量子比特中同时实现配对和跃迁相互作用，独立控制 XX 和 YY 项以产生各向异性横向相互作用，并基于六个量子比特的一维链合成横向场 Ising 链模型，探索其动力学相变，为需要空间依赖相互作用的复杂物理系统实现铺路。
2024-10-14 quant-ph
Topological charges and parity selection at Floquet quasienergy degeneracies
Quantum Advanced Research Center, CSIC（西班牙科学研究中心量子先进研究中心）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC（西班牙科学研究中心马德里材料科学研究所）；Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité, UMR 5589, FERMI, Université de Toulouse, CNRS（图卢兹大学FERMI碰撞聚合反应实验室（UMR 5589，CNRS））
该研究针对强驱动两能级系统的Floquet准能简并，解析推导并数值验证了其携带的ℤ₂拓扑荷，提出可分离几何相位并观测该荷的实验方案。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measuring quantized circular dichroism in ultracold topological matter
二维材料的拓扑结构传统上通过霍尔电导的量子化来表现，这在输运测量中被揭示。最近，有人预测，拓扑结构也可以引起一个量化的光谱响应后，陈省身绝缘体进行圆形驱动器：比较频率积分耗尽率与驱动器的相反方向导致一个量化的响应所规定的拓扑陈省身数的人口布洛赫带。在这里，我们实验证明这种有趣的拓扑效应的第一次，使用超冷费米原子拓扑Floquet带。此外，我们的耗尽率测量还提供了第一个实验估计的Wannier扩散功能，布洛赫带的基本几何性质。我们的研究结果建立了拓扑光谱响应作为一个多功能的探针，它可以应用于访问的几何和拓扑结构的多体量子系统，如分数陈绝缘体。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of topological transport quantization by dissipation in fast Thouless pumps
量子动力学对于自然过程和技术应用都是必不可少的。在慢变势中量子化粒子输运的研究（无量子泵）中，无量子泵的工作在理解这样的量子化不仅可能由量子系统的离散本征值引起，而且可能由与哈密顿参数空间的非平凡拓扑相关的不变量引起方面发挥了关键作用。自从量子化无源抽运被发现以来，人们一直认为它只限于慢驱动的极限，这是实验应用的一个根本障碍。在这里，我们引入非厄米Floquet工程作为一个新的概念，以克服这个问题。我们预测，一个拓扑能带结构和相关的量子化运输可以恢复在驱动频率一样大的系统的带隙。其基本机制是通过定制的时间周期性耗散来抑制非绝热转变。我们通过等离子体波导阵列中拓扑输运量子化的实验证实了理论预测。
2020-08-12 physics.optics quant-ph
Floquet dynamical quantum phase transitions under synchronized periodic driving
我们研究了一类同步周期驱动下的费米子双带模型，即，其中哈密顿量中的不同项受到具有相同频率和相位的周期性驱动。与所有的模式最初在最大混合状态，同步驱动器被发现产生非周期性图案的动态量子相变，其外观由相互作用的能带结构和驱动器的频率。在横向磁场中的各向异性XY链的情况下，转录到一个有效的两带模型的研究表明，模式来与量子化的几何相位，允许一个有效的动力学序参量的建设。在强磁场的极限数值研究揭示了不同的信号的前体动力学量子相变也当XY链的初始状态被扰动稍微远离最大混合，这表明过渡可能是实验访问。提出了一个围绕激光捕获圆形里德伯原子的实验蓝图。
2022-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Emergent nonlocal interactions induced by quantized gauge fields in topological systems
本文研究粒子与量子化静态规范场的耦合，揭示共同QMF诱导的拓扑非局域相互作用，并通过一维、二维模型展示非整数陈数、量子相变及合成规范场的调控优势。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall 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
