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由两个单位算子序列驱动的 Su-Schrieffer-Heeger 模型:周期、准周期、非周期与随机协议

介观与纳米尺度物理 2026-05-22 v2 统计力学 量子物理

摘要

我们研究了使用两个单位算子 U1U_1U2U_2 的不同组合方式对 Su-Schrieffer-Heeger 模型的驱动效应;这两个单位算子在单元内隧穿振幅上存在差异。具体而言,我们研究了单位算子按周期、准周期、非周期和随机方式应用的情况。对于周期协议,当 U1=eiH1T/2U_1 = e^{-i H_1 T/2}U2=eiH2T/2U_2 = e^{-i H_2 T/2} 交替作用时,我们发现端态可能出现,但端态的数量不一定与作为 ZZ 值拓扑不变量的缠绕数一致。随后,我们研究了以 H1H_1 的端态为初始状态的 Loschmidt 幅值(Loschmidt amplitude, LA)。我们发现 LA 表现出显著的振荡,其傅里叶变换在一个频率上有峰值,该频率等于 UU 的端态的准能。接着,当 U1U_1U2U_2 以准周期或非周期方式(我们考虑了斐波那契和 Thue-Morse 协议为例)作用时,我们以 H1H_1 的端态为初始状态研究了 Loschmidt 共振(Loschmidt echo, LE)。当单元间隧穿差异量为 ϵ\epsilon,且每个单位算子的时间周期 TT 较小时,发现单位算子之间的距离随 ϵT\epsilon T 成比例。随后我们发现,LE 在很长时间内围绕某个特定值振荡,随后衰减至零。LE 偏离 1 的程度在固定 TT 时随 ϵ2\epsilon^2 成比例,而 LE 开始衰减至零的时间对 ϵ\epsilonTT 有着有趣的依赖。最后,当 U1U_1U2U_2 以随机顺序作用时,LE 随时间快速衰减至零。我们对上述结果提供了定性的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.02470,
  title  = {Su-Schrieffer-Heeger model driven by sequences of two unitaries: periodic, quasiperiodic, aperiodic, and random protocols},
  author = {Maitri Ganguli and Diptiman Sen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02470},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 18 figures; made extensive changes and added several references; this agrees with the published version