使用合成 Floquet 晶格模拟 C = ±2 的 Chern 绝缘体
量子物理
2024-08-27 v2
摘要
由多个具有互不通用的频率的强驱动产生的合成 Floquet 晶格提供了对拓扑现象进行量子模拟的强大平台。本研究提出了一个由两个半-BHZ 晶格层耦合构成的 4 带紧致束缚模型，实现 Chern 数 C = ±2 的 Chern 绝缘体，并将其映射到 Floquet 晶格上以模拟其拓扑性质。为确定 Floquet 版本模型的 Chern 数，我们扩展了 Martin 等人提出的能量泵方法[Phys. Rev. X 7, 041008 (2017)]和 Boyers 等人引入的拓扑振荡方法[Phys. Rev. Lett. 125, 160505 (2020)]，随后对两种方法进行数值模拟。模拟结果表明，使用这两种方法中的任意一种都成功提取了 Chern 数，能够很好地预测相图，该相图与由原始双层半-BHZ 模型推导的理论相图高度一致。最后，我们简要讨论了该模型的潜在实验实现。我们的工作表明，在量子计算平台上模拟复杂拓扑物质具有重要潜力，从而为构建更通用的非相互作用拓扑量子态模拟器铺平了道路，深化了对这些引人入胜的现象的理解。
引用
@article{arxiv.2405.11733,
title = {Simulating a Chern Insulator with C = $\pm$2 on Synthetic Floquet Lattice},
author = {Lingxiao Lei and Weichen Wang and Guangyao Huang and Shun Hu and Xi Cao and Xinfang Zhang and Mingtang Deng and Pingxing Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11733},
year = {2024}
}