周期驱动 Raman 晶格中的合成拓扑与 Floquet 动力学量子相变
量子气体
2022-05-02 v2
摘要
受近期在冷原子气体中构造拓扑能带结构进展的启发，我们研究了载入周期驱动光学晶格中原子的动力学拓扑现象。当周期调制频率较低时，含时哈密顿量可映射为二维拓扑绝缘体，离散频率分量起到额外合成维度的角色。在高频极限下，我们推导了系统的有效 Floquet 哈密顿量，并揭示了 Floquet 动力学量子相变的发生——这是 Floquet 动力学微运动中一种新兴的拓扑现象。针对有效 Floquet 哈密顿量拓扑与动力学拓扑现象出现之间的关系，我们证明 Floquet 哈密顿量的非平凡拓扑性质是 Floquet 动力学量子相变发生的充分但非必要条件。我们进一步讨论了 Floquet 哈密顿量拓扑与微运动新兴动量-时间流形中动力学 skyrmion 结构存在性的关系，以及当调制频率由高频极限下降时这些动力学拓扑现象的归宿。最后，利用 Yb 原子丰富的能级结构，我们表明所研究的系统可在一维 Raman 晶格中实现，其中 基态流形中的态由振幅周期调制的 Raman 光束耦合。
引用
@article{arxiv.2112.15141,
title = {Synthetic topology and Floquet dynamic quantum phase transition in a periodically driven Raman lattice},
author = {De-Huan Cai and Wei Yi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15141},
year = {2022}
}