Anomalous photon-assisted tunneling in periodically driven Majorana nanowires and BCS Charge Measurement
该研究通过理论与数值模拟揭示周期驱动 Majorana 纳米线中与非局域性相关的异常光子辅助隧穿信号，并提出利用局域电导测量重叠 Majorana 束缚态 BCS 电荷与自旋信息的方案。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
An anomalous higher-order topological insulator
拓扑多极绝缘体是一类高阶拓扑绝缘体（HOTI），其中由于体的电多极矩的量子化而出现鲁棒的分数角电荷。这种体角对应关系已被表示在拓扑不变量计算使用本征态的威尔逊圈运营商，一个所谓的“嵌套威尔逊圈“的程序。我们发现，类似于酉Floquet算子描述周期性驱动的系统，酉威尔逊圈运营商可以实现“异常”的阶段，这是拓扑非平凡的，尽管有一个平凡的拓扑不变量。我们介绍了一个具体的例子，一个反常HOTI，它有一个量化的体四极矩和分数角电荷，但消失的嵌套威尔逊圈指数。一个新的不变量，能够捕捉这个阶段的拓扑结构，然后构造。我们的工作表明，异常的拓扑相位，以前被认为是独特的周期性驱动的系统，可以发生，并被用来理解纯粹的时间无关的HOTI。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Topology and localization of a periodically driven Kitaev model
周期驱动的量子多体系统支持物质的反常拓扑相，这是静态系统无法实现的。在许多情况下，这些异常相可以是多体局部化的，这意味着它们是稳定的，并且不会由于驱动而升温。在驱动系统中，什么类型的反常拓扑现象可以被稳定化，特别是，表现出非阿贝尔任意子的反常相位可以被稳定化？我们解决这个问题，使用一个完全可解的，频闪驱动的2D Kitaev自旋模型，其中各向异性交换耦合在连续的时间间隔提高。该模型显示了丰富的相图，其中包含异常的拓扑相。我们使用弱和强散射矩阵不变量定义的费米自由度的特点，这些阶段。特别重要的是一个异常的阶段，其零通量部门表现出费米子带与零陈数，而一个漩涡绑定一对马约拉纳模式，我们支持非阿贝尔编织统计。我们进一步表明，在添加无序，零通量部门的模型成为本地化。然而，该模型不保持局部的有限密度的旋涡。结合到涡旋的Majorana模式的杂交形成“涡旋带”，其通过形成陈带或热金属相而离域。我们的结论是，虽然该模型不能多体本地化，它仍然可能表现出较长的热化时间，由于需要创建一个有限密度的旋涡离域发生。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous multi-gap topological phases in periodically driven quantum rotors
Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究院）；TCM Group, Cavendish Laboratory, Department of Physics, JJ Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, United Kingdom（英国剑桥大学卡文迪许实验室物理系）
周期驱动量子旋转子可实现非平衡多间隙拓扑相，通过非阿贝尔编织产生异常狄拉克弦相。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
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
Photoinduced High-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect from Higher-Order Topological Insulators
本文提出利用周期驱动两类二维高阶拓扑绝缘体产生高陈数量子反常霍尔相，并通过第一性原理计算指认单层石墨炔为候选材料。
2023-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Floquet topological crystalline insulators
周期性驱动的系统可以托管所谓的异常拓扑相，其中受保护的边界状态与拓扑平凡的Floquet体带共存。我们介绍了一个异常版本的反射对称保护拓扑晶体绝缘体，作为一个堆栈的弱耦合二维层。该系统具有可调谐的和强大的表面狄拉克锥，即使镜像陈数的Floquet散装带消失。表面狄拉克锥的数目由一个新的拓扑不变量给出，该拓扑不变量由系统的散射矩阵确定。此外，我们发现，由于粒子-空穴对称性，表面布里渊区中的狄拉克锥的位置由一个额外的不变量控制，计算在高对称点存在的模式的奇偶校验。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall
Quantized large-bias current in the anomalous Floquet-Anderson insulator
我们研究了通过二维周期驱动系统的双端输运，在该系统中，所有的体Floquet本征态都是由无序局域化的。我们专注于异常Floquet-Anderson绝缘体（AFAI）相，这类拓扑非平凡相，其主机拓扑保护的手性边缘模式共存其完全本地化的散装。我们表明，AFAI的独特性质产生显着的远离平衡的运输签名：对于大的偏差之间的铅，量子化的电荷量通过系统的每个驱动周期。在增加偏置时，连接源极到漏极的手性Floquet边缘模式变得完全占据，并且电流迅速接近其量化值。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里，我们提出了一个计划，以调节基于量子反常霍尔绝缘体（QAHI）拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段，使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化，电导同样可以检测到周期性振荡，这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外，这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外，电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据，这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 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
Floquet High Chern Insulators in Periodically Driven Chirally Stacked Multilayer Graphene
手性堆叠的$N$层石墨烯是在其Brillioun区中的两个非等效角处具有$\pm p^N$带接触的半金属。我们预测，非共振圆偏振光（CPL）驱动手性堆叠的$N$层石墨烯成为Floquet Chern绝缘体（FCI），也称为。量子反常霍尔绝缘体，具有可调的高陈数$C_F=\pm N$和大的间隙。这样的FCI和具有由电压门引起的高谷陈数$C_v=\pm N$的谷霍尔（VH）绝缘体之间的拓扑相变可以通过CPL和电压门的参数来设计。我们提出了一个拓扑域壁之间的FCI和VH阶段，沿完美的谷极化$N$通道边缘状态单向传播没有反向散射。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wannier representation of Floquet topological states
拓扑绝缘体的一个普遍特征是，它们不能被电连接到原子极限，在原子极限中，各个晶格位置完全解耦。这一性质与从绝缘体的布洛赫态构造局域化Wannier函数的拓扑障碍密切相关。在这里，我们推广这种表征的拓扑相位周期性驱动系统。研究表明，混合Wannier中心在动量空间和时间中的非平凡连通性可以表征周期驱动系统中的各种拓扑结构，包括Floquet拓扑绝缘体、具有微动诱导边界态的反常Floquet拓扑绝缘体以及用拓扑Floquet算子实现的无隙Floquet态.特别是，非平凡的时间依赖性的混合Wannier中心表示不可能连续变形的驱动系统到一个非驱动绝缘体，和拓扑Floquet运营商意味着一个障碍，以构建一个广义Wannier函数是本地化的实空间和频率空间。我们的研究结果铺平了道路，以统一的理解拓扑状态在周期性驱动系统作为拓扑障碍Floquet状态。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Tunable Weyl Points in Periodically Driven Nodal Line Semimetals
Weyl半金属和节线半金属分别在零维点和一维线上具有线性带接触。我们预言，圆偏振光驱动节线半金属成为外尔半金属。由此获得的Floquet Weyl点可由入射光调谐，这使得能够以高度可控的方式对它们进行研究。从节线半金属到外尔半金属的过渡伴随着一个大的和可调的反常霍尔电导率的出现。我们的预测是实验测试的薄膜样品中的传输测量或泵浦探测角分辨光电子能谱。
2016-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Onsager Reciprocal Relations for Charge and Spin Transport in Periodically Driven Systems
针对周期驱动系统中电荷与自旋输运的昂萨格倒易关系理解不足的问题，本文建立了该关系并验证其适用性，明确了电导率主项与光偏振的依赖关系，为相关输运现象研究提供了理论基础。
2025-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
Atomic quantum gases in periodically driven optical lattices
相干辐射形式的时间周期强迫是对单个原子等小量子系统进行相干操纵的标准工具。在过去的几年里，周期驱动也越来越多地被认为是多体系统相干控制的一种手段。特别是，超冷量子气体在光晶格中的实验受到周期性驱动，在较低的千赫制度已经吸引了很多的关注。其主要成就包括动态局域化的观测、玻色超流体和莫特绝缘体之间量子相变的动态控制、强人工磁场和拓扑能带结构的动态产生。本文综述了这些最近的实验和他们的理论描述。此外，周期性驱动的多体系统的基本性质进行了讨论的Floquet理论的框架内，包括加热，弛豫动力学，异常拓扑边缘状态，和缓慢的参数变化的响应。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous Floquet Phases. A resonance phenomena
本文研究了共振在 Floquet 拓扑相中的关键作用，提出在驱动频率与能带间隙匹配时寻找解析解的方法，揭示了边缘态与拓扑不变量之间的体-边界对应关系，并在多种双带系统和维度中验证了其有效性。
2024-11-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Nonequilibrium Josephson diode effect in periodically driven SNS junctions
本研究提出周期驱动的超导体-正常金属-超导体（SNS）结可产生非平衡约瑟夫森二极管效应，揭示了两种对称性破缺构型下的二极管效应及反常电流现象，且该效应在绝热极限下消失。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-crystalline Topological Superconductors
当周期性驱动系统的任意物理状态自发地打破离散时间平移对称性时，时间晶体就形成了。我们介绍了一维时间晶体拓扑超导体，时间平移对称性破缺和拓扑物理学的干扰-产生异常Floquet Majorana模式，这是不可能在自由费米子系统。这样的相表现出体磁化，两个驱动周期后返回到其原始形式，连同马约拉纳结束模式，恢复其初始形式后，只有四个驱动周期。我们提出了这种新状态的实验实现和检测方案。
2019-07-29 cond-mat.mes-hall
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
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
Low-frequency phase diagram of irradiated graphene and periodically driven spin-1/2 $XY$ chain
我们研究了二维狄拉克材料如石墨烯和一维（1D）自旋1/2 $XY$模型在横向场中的Floquet相图，在低驱动频率（$ω$）制度下，标准的$1/ω$微扰展开失败的哈密顿量中存在周期性时变项。对于石墨烯，这种周期性的时间依赖项是通过应用幅度$A_0$和时间周期$T = 2π/ω$的外部辐射产生的，而对于1D $XY$模型，它们是由具有时间依赖磁场和自旋之间的最近邻耦合的双速率驱动协议产生的。使用绝热脉冲方法，我们提供了几个半解析的标准发生变化的拓扑结构的相带的这种系统。对于辐照石墨烯，我们指出了这种拓扑结构变化背后的$H(t)$和$U$的对称性的作用。我们的分析表明，在低频，相位带拓扑结构的变化也可能发生在$t= T/3, 2T/3$（除了$t=T$）。我们用精确的数值方法绘制了$t=T/3, 2T/3,\, {\rm and }\, T$作为$A_0$和$T$函数的相图，并与绝热脉冲方法的预测进行了比较。我们表明，这些相图的几个特点，可以从使用绝热脉冲方法获得的结果分析理解，并指出这些图中的石墨烯布里渊区的高对称点的关键贡献。最后，我们研究了一维$XY$模型与双速率驱动协议使用绝热脉冲方法和精确的数值揭示了相位带交叉在$t=T/2$和$k=π/2$。我们还研究了这种驱动器产生的异常端模。我们建议用实验来检验我们的理论。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall
Signatures of the $π$-mode anomaly in (1+1) dimensional periodically-driven topological/normal insulator heterostructures
类似于零模反常，如量子霍尔效应中边缘态的手征反常，本文提出了1+1维拓扑/正常绝缘体（TI/NI）异质结构中的π模反常.通常，当在背景规范场中耦合时，畴壁上的零模将提供异常电流项，该异常电流项最终通过Callan-Harvey机制被来自拓扑体的附加边界贡献所抵消。这种与体边界对应关系的推广相关联的异常抵消被称为异常流入。通过对Floquet TI/NI异质结构的光子学模拟和设置，我们首次在实验上观察到了特定驱动频率下的$π$模畴壁，它总是附着在回忆起出射背景场的Floquet规范上。事实上，由于可能出现的Floquet规范异常的驱动拓扑体，由此产生的$π$模式异常可以匹配的Floquet域之间的驱动接口。因此，我们相信我们的预测和观察可以为探索经典和量子系统中的异常铺平新的道路。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
A Higher-Order Topological Insulator Phase in a Modulated Haldane Model
研究了调制Halfton模型（MHM）的拓扑性质，其中最近邻项和次最近邻项的强度不相等，三重旋转对称性$\mathcal{C}_3$通过引入三聚项（$|t_{1w(2w)}|< t_{1s(2s)}$）而被破缺.使用参数$η={t_{1w}}/{t_{1s}}= t_{2w}/t_{2s}$，我们表明，MHM支持从量子反常霍尔绝缘体（QAHI）的过渡到HOTI相在$η=\pm 0.5$。MHM还在纳米盘上具有零能量角模，当反转对称性被破坏时，该角模可以过渡到平凡绝缘体而不会闭合间隙。间隙闭合临界状态被发现是磁性半金属与一个单一的狄拉克节点，不同于经典的Haldron模型，可以沿着高对称线在布里渊区。MHM提供了一个丰富的织锦HOTI和其他拓扑和非拓扑阶段。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall
Correlated anomalous phase diffusion of coupled phononic modes in a side-band driven resonator
来自周期性驱动的光学或微波腔的动态反作用可以减小机械谐振器的阻尼，导致伴随着自持振荡的参数不稳定性。从根本上说，驱动打破了连续的时间平移对称性，并用驱动周期相对于时间平移的对称性来代替它。这种离散的对称性应该反映在振荡的特征中。在这里，我们进行实验和理论研究的新方面的反作用和离散时间平移对称性使用微机械谐振器设计有两个非线性耦合的振动模式具有强烈不同的频率和衰减率。我们发现，自持振荡诱导不仅在低频模式在以前的实验中测量，但也在高频模式。系统的非线性决定了系统的振动频率和振幅，同时也导致了系统的双稳态和迟滞现象。一个显着的后果，离散时间平移对称性揭示了通过研究振动相位。我们发现这两个模式的相位起伏几乎是完全反相关的。同时，在每个模式中，相位经历反常扩散，其中相位方差的时间依赖性遵循超线性而不是标准线性幂律。我们的分析表明，幂律的指数是由谐振器的1/f型固有频率噪声的指数。我们证明了补偿这些波动的可能性，使用反馈方案产生稳定的振荡，可以证明是有用的频率标准和谐振检测。
2016-07-20 cond-mat.mes-hall
Topological chiral modes in random scattering networks
利用初等图论方法，证明了随机定向散射网络中界面手征模的存在性，并讨论了它们的拓扑性质。对于特定的规则网络（如L-格点、Kagome和三角形网络），我们发现了与时间周期驱动（Floquet）紧束缚模型的显式映射，在这种情况下，界面手征模被确定为Floquet拓扑绝缘体的著名反常边缘态，它们的存在是由相关网络的对称性所强制的.因此，这项工作概括了这些反常的手征状态以外的Floquet系统，一类离散时间动力系统，在时间上的周期性驱动是不需要的。
2020-06-04 cond-mat.dis-nn 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
Experimental observation of anomalous topological edge modes in a slowly-driven photonic lattice
量子化霍尔效应的发现及其随后的拓扑学解释，证明了拓扑学在决定量子系统性质方面的重要作用。这一认识导致了拓扑能带理论的发展，其中，除了能带指数和准动量，布洛赫带也具有一组拓扑不变量的特征。这种拓扑理论可以很容易地扩展到磁驱动系统。在快速行驶的极限下，系统的拓扑结构仍然可以用描述静态系统的拓扑不变量来描述。然而，在慢速驾驶的限制下，可能会出现标准拓扑不变量为零的情况，但仍然可以观察到拓扑保护的边缘模式。这些“异常”的拓扑边缘模式没有静态的类似物，并与一个独特的拓扑不变量，它考虑到了完整的时间演变的驱动周期。在这里，我们展示了第一个实验观察到这种异常的拓扑边缘模式在超快激光刻写的光子晶格。这种铭文技术允许一个独立地和动态地解决每个键的晶格，产生一个丰富的能带结构与强大的异常手性边缘模式和潜在的完美本地化体状态。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Adiabatic realization of anomalous Floquet topological systems
Kyoto University（京都大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
通过绝热协议在六角晶格超冷原子中实现反常Floquet拓扑相，避免共振加热，并验证其鲁棒性。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Edge-dependent anomalous topology in synthetic photonic lattices subject to discrete step walks
本文研究了受离散步行走驱动的合成光子晶格中的反常拓扑相，发现边缘态的存在不仅取决于体不变量还依赖于边界，并实验观测了边缘态同时测量了体不变量，提出了不依赖微运动的拓扑不变量表达式。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anomalous transport phenomena from dissipative charge pumping
在周期性驱动的系统中，包含时间和动量导数的Berry曲率（我们称之为突现电场）诱导出一种非耗散电流，称为绝热电荷泵浦或无耗散泵浦。本文在玻尔兹曼输运理论的基础上，研究了二维和三维空间中由突现电场和电/磁场相互作用产生的耗散电流。作为二维模型的一个例子，我们研究了含时各向异性自旋轨道耦合的Rashba哈密顿量。我们表明，紧急电场和电场之间的相互作用导致电流横向于电场，这是对称的，有助于熵产生。作为三维模型的一个例子，我们研究了交流电场下的外尔哈密顿量。我们发现，新兴的电场和磁场之间的相互作用，导致霍尔型电流在零直流电场，这是横向的直流磁场：$j_{x}=σ_{xy}B_y$（$σ_{xy}=-σ_{yx}$）。霍尔光电流与反转对称破缺Weyl半金属如TaAs或SrSi $_2$有关。
2017-06-19 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Quantum phase transitions and a disorder-based filter in a Floquet system
二维磁驱动的拓扑绝缘体已被证明表现出许多拓扑相，包括没有静态类似物的拓扑相，例如异常Floquet拓扑相。研究了蜂窝晶格上周期驱动的二维无自旋费米子模型。我们发现，该模型表现出丰富的混合物的弱和强的拓扑相位，我们确定通过计算其散射矩阵不变量。此外，我们做了深入的分析，这些拓扑相位的存在下的空间无序，并显示这些阶段对缺陷的相对鲁棒性。利用这种对空间无序的鲁棒性，我们提出了一个过滤器，它只允许通过边缘状态，并可以使用现有的实验技术来实现。
2022-02-24 cond-mat.mes-hall
Anomalous second-order skin modes in Floquet non-Hermitian systems
本文提出一种二维周期驱动模型，发现在周期边界下缺乏内禀谱拓扑的Floquet哈密顿量在开边界下仍能展现对微扰和无序鲁棒的反常二阶趋肤效应，并揭示其动力学拓扑起源。
2023-11-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Wave packet dynamics and edge transport in anomalous Floquet topological phases
本研究探讨了周期性调制蜂窝晶格中反常Floquet拓扑相的波包动力学与边缘输运，发现其能比Haldane相产生更稳健的手性边缘运动，为超冷量子气体提供了多功能工具。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-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
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
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
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
Theory of Anomalous Floquet Higher-Order Topology: Classification, Characterization, and Bulk-Boundary Correspondence
周期驱动或Floquet系统可以实现不存在于任何物质平衡态中的异常拓扑现象，其分类和表征需要新的理论思想，这些思想超越了静态拓扑相的成熟范式。在这项工作中，我们提供了一个通用的框架来理解异常Floquet高阶拓扑绝缘体（AFHOTI），其中的分类仍然是一个具有挑战性的悬而未决的问题。在二维（2D）中，这样的AFHOTI被定义为他们的强大的，受保护的角落模式钉扎在特殊的准能量，即使他们所有的Floquet带功能平凡的带拓扑。角模物理的AFHOTI被发现是一般由3D狄拉克/Weyl拓扑奇点生活在散装时间演化算子的相位谱。物理上，这样的相带奇点本质上是拓扑量子临界性的“足迹”，它将AFHOTI与静态极限的平凡相分离。引人注目的是，这些奇点具有非常规的色散关系，这在3D中的任何静态晶格上都无法实现，然而，这类似于4D拓扑晶体绝缘体的表面物理。我们通过降维技术建立了上述高阶体边界对应关系，该技术还允许对受点群对称性保护的2D AFHOTI进行系统分类。我们证明了我们的理论应用到两个具体的，实验上可行的模型AFHOTI的保护$C_2$和$D_4$对称性，分别。我们的工作铺平了道路，一个统一的理论分类和表征Floquet拓扑问题。
2020-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Anomalous wave-packet transport on boundaries of Floquet topological systems
本文研究零绕数Floquet系统中谷保护边缘态上的高斯波包输运，通过调控自旋极化和驱动初时控制边缘态占据，发现π能隙中边缘态杂化形成蝴蝶结形边缘带，并展现出边界来回反弹与少量手性绕行共存的独特边缘动力学。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Linearly Polarized Light-Induced Anomalous Hall Effect and Topological Phase Transitions in an Altermagnetic Topological Insulator
National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；College of Science, China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东）理学院）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究院）；Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学量子信息科学与技术江苏省重点实验室）
研究通过周期性驱动的线极化光控制交替磁性拓扑绝缘体的反常霍尔效应和拓扑相变，揭示了交替磁体与传统反铁磁体在光照射下的不同响应，并展示了光诱导实现完全自旋极化陈绝缘体的途径。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet edge states in a harmonically driven integer quantum Hall system
最近的理论工作的时间周期踢Hofstadter模型发现了强大的反向传播的边缘模式。目前还不清楚这种异常模式是如何普遍存在的，以及是什么决定了它们对无序的鲁棒性。在这里，我们进一步阐明这些模式的性质，通过分析一个简单的类型的周期性驱动，沿一个空间方向的跳跃是正弦调制的时间，而沿其他空间方向的跳跃保持不变。我们得到了当驱动频率$ω$和跳跃各向异性变化时，在1/3通量处的准能谱的相图。由于谐波驱动，出现了一系列具有反向传播边缘模式的拓扑不同的相位，类似于先前研究的周期性踢系统的情况。我们分析了位于同一边缘的一对Floquet边缘态的时间依赖性，并比较了它们在频域中的傅里叶分量。在小调制的限制下，该对内的Floquet边缘模式之一可以被视为最初存在于准能移动$\hbar ω$的另一个能隙中的边缘模式，即，通过吸收或发射频率为$ω$的“光子”。我们的结果表明，反向传播Floquet边缘模式是周期性驱动的整数量子霍尔系统的一般特征，并且不依赖于任何特定的驱动协议。它还表明，Floquet边缘模式将保持稳健的任何静态扰动，不破坏静态量子霍尔态的手征边缘模式。
2014-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Anomalous Boundary Modes in a Floquet Hyperbolic System
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（量子信息与计算机科学联合中心，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（量子联合研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；QuEra Computing Inc.（QuEra计算公司）；Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系）；Maryland Quantum Materials Center, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系马里兰量子材料中心）
研究人员在负曲率双曲晶格上构建异常弗洛凯拓扑相，通过穿孔周期双曲晶格的谱流诊断方法，识别出手性边界模式，为拓扑双曲系统研究提供了新手段。
2026-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Mixed-State Topology in One-Dimensional Open Floquet Systems
University of Melbourne（墨尔本大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
研究周期性驱动耗散的Su-Schrieffer-Heeger链的非平衡拓扑，利用EGP相揭示混合态拓扑结构，发现非平凡 winding 和准能谱带隙，提出拓扑不变量扩展至耗散有限温系统。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Subharmonic oscillations in the Floquet circuit with the frequency-synthesis dimension
本文构建含频率合成维度的 Floquet 电路，利用零模与 π 模共存及增强周期驱动，实现并研究受拓扑保护的深次谐波振荡。
2024-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Topological Effects in Chiral Symmetric Driven Systems
近年来，人们对周期驱动系统的拓扑效应产生了浓厚的兴趣。在这项工作中，我们探讨拓扑效应在两个密切相关的二维驱动系统所描述的Floquet运营商具有手征对称性（CS）。我们的数值和分析结果表明以下几点。首先，CS与最近报道的异常反向传播（ACP）模式的存在有关。具体而言，我们表明，一种特殊形式的CS保护ACP模式发生在准能量的$\pm π$。我们还发现，这些模式只存在于沿选定的边界，这表明它们是一个弱的拓扑效应。其次，我们发现CS可以产生受保护的$0$和$π$准能模，并且这些模的数量可以随着我们调整某些系统参数而无限制地增加。与ACP模式一样，这些$0$和$π$模式也仅沿选定边界出现，因此似乎是弱拓扑效应。据我们所知，这项工作是第一次详细研究弱拓扑效应的周期性驱动系统。我们的研究结果增加了驱动拓扑系统的知识。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Counter-propagating edge modes and topological phases of a kicked quantum Hall system
在固定磁场中，周期性驱动的量子霍尔系统会出现一系列具有“错误”手征的反常边缘模相位。这导致在每个边缘处的成对的反向传播的手征边缘模式，与静止的量子霍尔系统形成鲜明对比。我们表明，对Floquet边缘模式的手征（子晶格）对称性的保护，并且它们是强大的静态无序。不同的相位具有相同的陈和绕组数，但非常不同的边缘状态谱点的存在所起的重要作用，对称性分类的驱动系统的拓扑性质。我们进一步探索的边缘状态的演化与驱动使用一个简化的模型，并讨论他们的实验签名。
2014-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
Efficient computation of the $W_3$ topological invariant and application to Floquet-Bloch systems
我们引入了一个有效的算法计算一般酉映射的$W_3$不变量，即使在粗糙的离散网格上也能快速收敛。该算法不需要对酉映射进行大量的操作，不需要确定退化点的精确位置，也不需要固定特征向量的规范。在构造了一般算法之后，我们解释了它在周期驱动二维量子系统的Floquet-Bloch理论中出现的$2+1$维映射中的应用。我们证明了这个应用程序通过计算的$W_3$不变的辐射石墨烯模型与连续调制的Hamilton算子，在那里它预测的异常边缘状态的数量在每个间隙。
2017-07-04 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
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
Probing Floquet topological phases via non-Hermitian skin effect of reflected waves
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究Floquet陈绝缘体的散射问题，揭示反射波的非厄米特皮肤效应，通过边界共振将反射矩阵的非厄米特 winding 数与Floquet不变量联系起来，提出频率依赖的非平衡拓扑识别方法。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological $π/2$ modes in photonic waveguide arrays
针对光子学中实现拓扑π/2模式的需求，提出激光写入波导阵列晶格模型，模拟平方根周期驱动SSH模型，揭示其独特四周期演化特征，模型易制备且具量子光学应用潜力。
2025-04-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
