时空非厄米趋肤效应与Floquet工程超冷原子
Spatiotemporal Non-Hermitian Skin Effect with Floquet-Engineered Ultracold Atoms
- Quantum Institute for Light and Atoms, School of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理学院光与原子量子研究所）
- School of Physics and Astronomy, and Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院及李政道研究所）
- Shanghai Branch, Hefei National Laboratory（合肥国家实验室上海分部）
- Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）
- Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University（山西大学极端光学协同创新中心）
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AI总结：
该研究在Floquet工程超冷原子系统中提出时空非厄米趋肤效应，将空间与时间自由度统一处理，实现空间投影的任意可调趋肤位置和时间投影的周期性漏斗，为时间维度非厄米拓扑物理开辟新途径。
AI中文摘要：
非厄米趋肤效应，即开放边界条件下体本征态在边缘的累积，已在经典、量子和合成平台上被观测到。它能否推广到真正的时间维度仍是一个开放问题。我们通过Floquet工程对环阱中的超冷原子气体进行调控，在Floquet相空间中提出了一种时空非厄米趋肤效应。将空间和时间自由度置于同等地位，我们展示了一个单一母趋肤效应可投影到任一域。空间投影产生具有任意可调趋肤位置的非厄米趋肤效应，消除了对物理开放边界的需要。时间投影则给出时域非互易性和周期性时间漏斗效应，与因果性一致。这为NHSE建立了一个统一的时空范式，并为时间维度上的非厄米拓扑物理开辟了道路。
英文摘要：
Non-Hermitian skin effect, the accumulation of bulk eigenstates at edges under open boundary conditions, has been observed across classical, quantum, and synthetic platforms. Whether it can be generalized to the genuine time dimension remains open. We propose a spatiotemporal NHSE in the Floquet phase space via Floquet engineering of a ring-trapped ultracold atomic gas. Placing spatial and temporal degrees of freedom on an equal footing, we show that a single parent skin effect projects onto either domain. The spatial projection yields an NHSE with arbitrarily tunable skin locations, eliminating the need for physical open boundaries. The temporal projection gives time-domain nonreciprocity and periodic temporal funneling, consistent with causality. This establishes a unified spatiotemporal paradigm for NHSE and opens a route to non-Hermitian topological physics in time.
