中文

通过离散化合成磁场演化实现可编程光子处理器中 Floquet-driven 光传输

光学 2026-03-04 v3 量子物理

摘要

光子不同于电子,无法直接耦合到磁场,但合成规范场可赋予磁-like 响应并实现方向性传输。离散化 Floquet 演化提供了受控途径,其中非交换哈密顿量的时间序排列会植入复杂的 hopping 相位并打破时反演对称性。然而,稳定此类驱动动力学并在可重构平台上观察这些效应的明确标志仍具有挑战性。本文通过在可编程光子处理器上实现离散化 Floquet 驱动,这些驱动组合静态相位与动力相位,展示了合成磁场用于光子。所得动力学表现为手性循环,这在驱动反转时会反转,以及高可见度的通量控制干涉,以及通过优化驱动周期实现的稳健方向性流动。我们进一步使用第一谐波相位作为序参量,其每周期扭数量化角度漂移并随驱动顺序改变符号。这些结果确立了离散化 Floquet 演化作为驱动光子学的通用框架,为工程合成规范场、稳定驱动相位以及探测手性传输的扭数标志提供了可编程途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.13184,
  title  = {Floquet-driven light transport in programmable photonic processors via discretized evolution of synthetic magnetic fields},
  author = {Andrea Cataldo and Rohan Yadgirkar and Ze-Sheng Xu and Govind Krishna and Ivan Khaymovich and Val Zwiller and Jun Gao and Ali W. Elshaari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13184},
  year   = {2026}
}