来自拓扑准能量缠绕的长程耦合合成量子步行中的鲁棒定量传输
光学
2026-03-02 v3
摘要
定量传输是拓扑物理中的一个显著特征，典型例子包括基于 2D 系统拓扑不变量——Chern 数所致的量子霍尔效应和准静态 Thouless 泵。超越基于 Chern 数的范式，定量传输也可源自周期驱动( Floquet)系统中 k 方向准能缠绕，这克服了维度和准静态性的限制。然而，实现准能带缠绕的晶格需要依赖于不对称的长程耦合，而这在实际空间耦合的晶格中难以实现。本文利用光子合成维度构建了一个基于三个耦合纤维环的 1 维时间量子步行中的不对称长程耦合。我们展示了由准能带在 k 方向缠绕所致的定量传输。我们指出，初始波包的平均群速度与缠绕数成正比，这导致定量的传输位移。为更直观地表现该定量位移，我们级联两个具有相反最近/长程耦合的区域，观察到在聚焦点上出现定量的空间位移。我们还探讨了定量传输对障碍和杂乱的鲁棒性。该研究开启了基于准能缠绕的拓扑传输范例，这些传输可应用于精确且鲁棒的成像和信息处理。
引用
@article{arxiv.2602.20615,
title = {Robust quantized transport from topological quasienergy winding in long-range-coupling synthetic quantum walks},
author = {Chengzhi Qin and Yinglan Li and Bing Wang and Zimeng Zou and Jiaxin Xu and Xinyuan Hu and Alberto Amo and Peixiang Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.20615},
year = {2026}
}
备注
There are some incorrect descriptions in the Methods part of the manuscript, so we would like to withdraw this manuscript and do some further revisions