自旋 Kitaev 模型中的极化依赖性手性输运与手性脉冲

近期在合成量子物质方面的进展使研究人员能够设计处于传统材料中难以实现的量子模型。本文提出了工程化新类量子自旋模型的方案，称为自旋 Kitaev 模型。其构建模块是基本的自旋交换相互作用，结合局部选择性 Floquet 脉冲，后者在广泛的实验平台上已得到实现。由此产生的 flip-flop 与 flop-flop 项导致超越常规自旋模型的引人入目的量子输运动力学。例如，在无磁场情况下，沿 x 轴和 y 轴极化的自旋激发沿相反方向传递，产生极化依赖性的手性输运。在大自旋极限下，自旋 Kitaev 模型映射到非线性 Hatano-Nelson 模型，其中非线性与底层曲率之间的相互作用产生极化依赖性的手性脉冲。磁场将两个反向极化的手性脉冲组合成手性脉冲分子，其旅行方向取决于其取向。我们的结果可在当前实验中直接访问，为模拟曲面上的输运以及在自旋电子学、信息处理和量子感知等应用领域开辟了新机遇。