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驱动耗散光子分子中 Floquet 合成维度的量子化拓扑能量泵浦与 Weyl 点

光学 2024-03-12 v1 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

拓扑效应在广泛的物理系统中显现,例如固体晶体、声波、光子材料和冷原子。这些效应以通常为整数值的“拓扑不变量”为特征,并导致在空间、时间及其他自由度上鲁棒的量子化输运通道。特别是时间通道允许通过以多个不可公度频率驱动系统来实现高维拓扑效应。然而,耗散通常不利于此类拓扑效应,尤其当系统由量子自旋或量子比特组成时。在此,我们引入一个受多个射频/光驱动及耗散作用的光子分子,作为观测沿 Floquet 合成维度量子化输运的有前景的候选系统。在不可公度调制的光子分子中,拓扑能量泵浦因我们平台的驱动-耗散特性而增强。此外,我们提供了一条实现 Weyl 点并测量源自这些倒空间(kk 空间)磁单极子的 Berry 曲率的路径,展示了该平台进行高维拓扑哈密顿量模拟的能力。我们的方法能够利用远低于集成光子腔自由光谱范围(FSR)的调制带宽,直接对多种哈密顿量进行 kk 空间工程。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.02238,
  title  = {Quantized topological energy pumping and Weyl points in Floquet synthetic dimensions with a driven-dissipative photonic molecule},
  author = {Sashank Kaushik Sridhar and Sayan Ghosh and Avik Dutt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02238},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 7 figures