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陈带的暗态:设计具有高陈数的平带

量子气体 2021-05-26 v4 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

我们提出了一种通过对 Bloch 带进行相干操控,在超冷气体中设计陈数 C>1\vert C\vert>1 的平带的方案。受量子光学方法的启发,我们的方法包括通过共振过程耦合一组源带以创建“暗 Bloch 带”。考虑一个三带 Λ\Lambda 系统,发现暗带的陈数遵循关于源带陈数的一个简单求和规则:CD ⁣= ⁣C1+C2C3C_D\!=\!C_1+C_2-C_3。总之,我们的暗态方案实现了一个具有可预测且可调陈数 CDC_D 的近平 Bloch 带。我们基于由 Harper-Hofstadter 模型的能带构成的 Λ\Lambda 系统阐述了该方法,其导致一个 CD ⁣= ⁣2C_D\!=\!2 的近平陈带。我们探索了将原子装载入暗陈带的现实序列,以及基于 Hall 漂移测量的探测方案。暗陈带提供了一个实用的平台,可在超冷气体中实现奇异的分数量子霍尔态。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.05089,
  title  = {A dark state of Chern bands: Designing flat bands with higher Chern number},
  author = {Mateusz Łącki and Jakub Zakrzewski and Nathan Goldman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05089},
  year   = {2021}
}

备注

25 pages, 7 figures, including Appendices. Substantial revisions, including a mathematical proof of the sum rule