Aubry-André-Harper模型中金属-绝缘体与谱相变的观测
量子物理
2025-08-12 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
Aubry-André-Harper (AAH) 模型的非厄米扩展揭示了由准周期性和非厄米性相互作用产生的丰富多样的相变。尽管它们具有重要的理论意义，但由于实现可控非厄米性的复杂性，实验探索仍然充满挑战。在此，我们展示了首个模拟AAH模型的幺正几乎-Mathieu算子（UAMO）的实验实现，该实现采用了单光子量子行走。通过精确控制准周期性，我们系统地探索了相图，展示了在厄米极限下局域态与退局域态之间的相变。随后，通过引入非互易跳跃，我们实验探测了以复准能量出现为特征的宇称-时间（PT）对称性破缺相变。此外，我们识别出一种离散时间设定下独有的新型谱相变，即所有准能量变为纯虚数。这两种相变都与谱缠绕数的变化相关，证明了它们的拓扑起源。这些结果阐明了非厄米准晶体中局域化、对称性破缺和拓扑之间的相互作用，为未来探索合成量子物质铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2508.08255,
title = {Observation of Metal-Insulator and Spectral Phase Transitions in Aubry-Andr\'e-Harper Models},
author = {Quan Lin and Christopher Cedzich and Qi Zhou and Peng Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08255},
year = {2025}
}
备注
9+3 pages, 7 figures