合成维度中的人工磁场猝灭

近期的冷原子实验已实现这样的模型：光晶格位点上的每个超精细态可被视为合成维度中的一个独立位点。在此类合成带状构型中，对超精细能级间跃迁的操控可直接控制合成维度中的跳跃。该效应被用于模拟穿过带状结构的磁场。对合成维度中跳跃矩阵元的精确控制，使得改变此人工磁场的速度远快于晶格中原子运动的相关时间尺度。本文中，我们考虑合成维度中的此类磁通猝灭情形。对于真实磁场，由于导电系统中的此类变化会引起大感应电流，突变情形未曾被考虑。因此，我们首先使用最小六位点模型研究随时间变化的真实磁场与人工磁场之间的差异。该最小模型清晰地展示了规范依赖性与缺乏在位感应标量势项之间的联系。随后，我们研究了无限两腿或三腿梯子中波包在磁通猝灭后的动力学，发现规范选择对波包动力学有显著影响。具体而言，波包分裂为若干较小波包。波包的重量与数量均取决于所实现的规范。若在零磁通下于 n 腿梯子中制备的初始波包被猝灭至矢量势平行于梯子的哈密顿量，则其最多分裂为 $n$ 个较小波包。若矢量势沿横档实现，同一初始波包最多分裂为 $n^2$ 个波包。最后，我们表明厚带状结构中的边缘态仅在最终哈密顿量的同一能隙也支持边缘态时，才在猝灭下保持鲁棒。