量子慢动力学下拓扑相表征的通用理论
量子物理
2022-09-15 v2
摘要
平衡拓扑相的动力学表征近年来引起了相当多的关注。本文中，我们深入探讨了慢淬火协议下拓扑相的非绝热表征。我们首先提出一个可精确求解的多态 Landau-Zener 模型，该模型可直接应用于拓扑系统的非绝热慢淬火动力学。随后我们基于所谓的自旋反转面（spin inversion surface, SIS）提出两种不同的方案来表征系统的体拓扑。第一种所需淬火过程数最少，但需要在 SIS 上测量时间平均自旋极化的梯度。第二种仅需测量 SIS 上时间平均自旋极化的值，从而通过引入额外的淬火过程即可直接表征拓扑相。此外，基于降维方法的高阶 SIS 或能带反转面（BIS）也被推广至上述两种不同表征方案。人们可从具有相反符号的点对中提取拓扑不变量，这些点对既位于 0 维最高阶 BIS 上，也位于 0 维最高阶 SIS 上，这极大简化了测量策略与表征过程。总之，相较于突然淬火协议，我们证明拓扑不变量不仅可由 BIS 上的拓扑信息捕捉，也可由 SIS 上的拓扑信息捕捉。特别地，基于 BIS 与 SIS 的拓扑相直接表征得以实现。
引用
@article{arxiv.2207.05783,
title = {Generic theory of characterizing topological phases under quantum slow dynamics},
author = {Panpan Fang and Yi-Xiang Wang and Fuxiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05783},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 11 figures