一维二聚化超冷原子链中的拓扑光子态
光学
2018-08-15 v3 原子物理
摘要
我们研究一维(1D)二聚化超冷原子链中的拓扑光学态,作为Su-Schrieffer-Heeger (SSH)模型的推广。通过考虑完全推迟的近场与远场偶极-偶极相互作用,我们用一个有效的非厄米哈密顿量描述该系统,其与常规SSH模型的厄米哈密顿量大不相同。我们解析计算了无限长链的复能带结构,并表明拓扑不变量即复Zak相仍是量子化的,且在二聚化参数时变为非平庸,尽管手征对称破缺且非厄米。我们通过进一步分析有限链的本征态分布及其逆参与比(IPRs),验证了该非厄米系统体-边对应的有效性,其中拓扑保护的边缘态被明确识别。我们还揭示此类拓扑边缘态在对称破缺无序下是鲁棒的。对于横向本征态,我们进一步发现由于强远场偶极-偶极相互作用的存在,拓扑边缘态的局域化长度随晶格周期增大而增加。此外,单冷原子超强散射截面与超窄线宽使我们能比常规系统更详细地观测拓扑态,例如相对于单原子共振的频率偏移与大幅可调的带隙。我们设想这些拓扑光子态可提供光与物质之间的高效接口。
引用
@article{arxiv.1804.00157,
title = {Topological photonic states in one-dimensional dimerized ultracold atomic chains},
author = {B. X. Wang and C. Y. Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.00157},
year = {2018}
}
备注
13 pages 10 figures Comments are welcome