莫特绝缘体中交换相互作用的超快可逆控制

磁性材料中微观自旋之间最强的相互作用是交换相互作用 $J_\text{ex}$。因此，对 $J_\text{ex}$ 的超快控制有望在极快的时间尺度上控制自旋。我们证明，通过电场对电子结构进行时间周期性调制，可在扩展的反铁磁莫特绝缘体中以超快时间尺度可逆地控制 $J_\text{ex}$。在弱驱动强度机制下，我们发现对于低于和高于莫特能隙的频率，$J_\text{ex}$ 分别可以被增强和减弱。此外，对于强驱动强度，$J_\text{ex}$ 的符号甚至可以反转，我们表明这会导致相关量子自旋动力学的时间反演。这些结果表明其具有广泛的应用前景，不仅可用于通过激发自旋共振等方式控制凝聚态系统中的磁性，还可用于评估冷原子系统中量子多体动力学可逆性等基本问题。