通过能带反转面的量子工程实现非传统 Floquet 拓扑相

Floquet 工程为实现无静态对应物的新颖量子相提供了工具箱，而传统上其实现可能依赖于对复杂时间演化的操控。在此，我们提出一种系统且高精度的方案，通过在特定动量子空间（称为能带反转面（BISs））中工程化局域能带结构来实现非传统 Floquet 拓扑相。该方案基于一种新的体-边对应关系：对于一类通用的 $d$ 维周期驱动系统，每个 BIS 中形成的局域拓扑结构唯一决定了无能隙边界模的特征。通过工程化 BIS 构型，我们展示了一种高效实现、操控和探测新颖 Floquet 拓扑相的方法。特别地，我们预言了一种二维（2D）反常 Floquet 谷-Hall 相，其具有平庸的全局体能带拓扑不变量，但在每个准能量隙中具有受保护的逆向传播边缘态。通过考察边缘几何依赖性及其对无序散射的鲁棒性，进一步阐明了这一新颖 2D 相的非传统性质。我们还预言并研究了高维中具有谷保护的反常手性拓扑相。我们这一系统且高度可行的方案为在超冷原子和其他量子模拟器中实现和工程化非传统 Floquet 拓扑相开辟了新途径。