抖动量子伊辛晶格的拓扑相

量子罗盘模型由二维正方形自旋晶格组成，其中自旋-自旋相互作用的取向依赖于键的空间方向。它具有显著的对称性，且基态展现拓扑简并。量子罗盘模型在诸如超冷原子和俘获离子等量子模拟装置中的实现远非平凡，因为那些系统中的自旋相互作用通常独立于空间方向。相反，伊辛自旋相互作用可在原子装置中通过最先进的实验技术诱导和控制。本工作中，我们展示如何通过利用在量子伊辛自旋模型上由周期性驱动诱导的光子辅助隧穿来模拟矩形晶格上的量子罗盘模型。我们描述一种通过绝热降低横向磁场来绝热制备该模型双重简并基态之一的过程，其惊人差异依赖于晶格尺寸的奇偶性。精确对角化证实了该方法对小晶格的有效性。该方案的具体实现以超冷原子在光晶格中的莫特绝缘体区以及里德伯原子给出。