少数原子和大量原子 Rydberg 数组中的相互作用辅助拓扑泵浦
量子气体
2025-12-16 v1 原子物理
量子物理
摘要
拓扑学可以为晶格系统赋予特殊特性,尤其是位于其边界的鲁棒本征态。通过维数约化,整数量子霍尔系统的鲁棒体带拓扑可以映射到类似的鲁棒电荷泵浦动力学的低维拓扑泵浦上。近期研究揭示了相互作用对非线性系统中拓扑泵浦动力学的丰富影响,包括自束缚脉冲的鲁棒泵浦。这些来自经典非线性光子学中引人注目的观察,引发了诸多问题,首要问题是这种现象在强相关量子系统和少体限制下是否及如何持续。本文利用少数原子和大量原子数组,探讨了偶极相互作用对 Rydberg 合成维度上拓扑人口泵浦动力学的影响。在少体限制下,我们发现偶极相互作用导致形成自束缚态,这些态沿合成维度有效地被泵浦,描述为一种涌现的双态拓扑泵浦。我们发现,这种相互作用辅助的泵浦在大量原子数组中仍然存在,泵浦对偶极相互作用强度的依赖性更加锐利,源于增强的空间连通性。这些 Rydberg 基的相互作用辅助拓扑泵浦研究,帮助将经典非线性光子学中的观察连接到少体量子极限,为研究新的强相关量子泵浦现象指明了道路。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.12364,
title = {Interaction-assisted topological pumping in few- and many-atom Rydberg arrays},
author = {Chenxi Huang and Tao Chen and Qian Liang and Matthew A. Krebs and Ethan Springhorn and Ruiyu Li and Mingsheng Tian and Kaden R. A. Hazzard and Jacob P. Covey and Bryce Gadway},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12364},
year = {2025}
}
备注
11 pages main text + appendices