Using Rydberg-atom synthetic dimensions to probe the topological phase transition in the Su-Schrieffer-Heeger model

我们使用由六个相邻的 $n\:^3S_1$ Rydberg 态在单个原子中构建的 ladder 形成的 Rydberg 原子合成维度来模拟 Su-Schrieffer-Heeger (SSH) 模型。通过调整微波�幅来控制相邻态之间的强/弱隧穿率，以此绘制隧穿率比例下的拓扑相变。对于每个比例，进行瞬态动力学实验，即将系统最初准备在其中一个 bulk Rydberg 态中，然后施加微波场，以测量系统的能量演化。从动力学测量中，我们提取平均手性位移并验证其长时间平均值收敛于系统的扭绕数。通过探测系统在稳态下的能谱并观察零能边态的消失来检验拓扑相变。结果表明，仅有六个能级的系统即可展示 SSH 哈密顿量的基本特征。