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通过淬火动力学测量偶数维线隙非厄米系统的拓扑不变量

量子气体 2025-09-16 v4 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

非厄米(NH)拓扑不变量的精确测定在 NH 拓扑相的研究中起着核心作用。在本工作中,我们提出了一个通用框架,用于通过淬火动力学直接测量具有实线隙的偶数维系统中的 NH 拓扑不变量。我们的方法依赖于构建一个与原始 NH 哈密顿量拓扑等价的辅助厄米矩阵,从而能够通过称为能带反转面(BISs)的降维动量子空间进行拓扑表征。一个关键洞见在于,NH 哈密顿量在 BISs 上特定地涌现出 chiral symmetry——这一关键性质允许将先前为具有 chiral 或子晶格对称性的奇数维 NH 系统开发的动力学表征方案 [Lin et al., Phys. Rev. Res. 7, L012060 (2025)] 进行扩展。我们表明,可以从 BISs 上淬火后自旋织构构建的动力学场的缠绕模式中提取 NH 拓扑不变量。我们通过对 NH Chern 绝缘体的详细分析展示了该方法,随后通过引入用于表征的二阶 BISs 将该框架扩展至更高偶数维系统。该框架也被推广至虚线隙拓扑相。本工作建立了一种在量子平台中探测 NH 拓扑不变量的实验上可行的方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.23633,
  title  = {Measuring topological invariants of even-dimensional line-gapped non-Hermitian systems through quench dynamics},
  author = {Xiao-Dong Lin and Long Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.23633},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 5 figures; complementary to arXiv: 2410.13241; to appear in PRB