光学非线性的Floquet工程：一种量子多体方法

使物理系统承受时间周期驱动可显著改变其性质与应用。这种Floquet工程方法已被广泛应用于各类经典与量子体系中，以设计具有奇异性质的合成系统。考虑一类通用的双模非线性光学器件，我们表明通过对光场施加重复的脉冲序列，可以以快速且时间周期的方式耦合两个模式，从而产生有效的光学非线性。这些由驱动诱导的光学非线性（包括新出现的四波混频）的强度可通过简单调节脉冲序列来改变。这导致系统相空间中的拓扑变化，可通过光强与相位测量来探测。我们的方案基于有效哈密顿量方法，该方法源自描述受驱相互作用玻色子的母量子多体哈密顿量。作为推论，我们的结果同样适用于受驱双势阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体，其中成对隧穿有效地源于周期性脉冲序列。我们的方案为在光子学与超冷量子气体中设计和精细调控奇异非线性及相互作用提供了一条实用途径。