量子真空保护的拓扑边缘极化子

本文揭示了由量子真空保护构成的拓扑边缘极化子。通过在适当的单光子模式与中性原子晶格系统进行相互作用后，可实现此类量子真空保护的边缘极化子。在无光-物质耦合时，系统拓扑平凡，因而不支持边缘模式。运用 Floquet 理论，亦发现此类系统在经典光极限下（即光-物质耦合很小但光子数很大的情形）仍为拓扑平凡。然而，当同时对原子和光子自由度进行量子力学处理时，系统在完整（原子+光子）希尔伯特空间中变得拓扑非平凡，其表现为靠近每个晶格边缘的、几乎零能的两个拓扑本征态，且平均光子数极小。最后，本文明确展示了此类量子真空保护边缘极化子对空间无序性和反旋转耦合效应的鲁棒性。