論文の概要: Exploring 2D synthetic quantum Hall physics with a quasi-periodically driven qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.03457v1
• Date: Tue, 7 Apr 2020 15:00:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 04:09:16.800122
• Title: Exploring 2D synthetic quantum Hall physics with a quasi-periodically driven qubit
• Title（参考訳）: 準周期駆動量子ビットを用いた2次元量子ホール物理の探索
• Authors: Eric Boyers, Philip J. D. Crowley, Anushya Chandran, Alexander O. Sushkov
• Abstract要約: 準周期的に駆動される量子系は、量子化された位相的性質を示すと予測される。 合成量子ホール効果を2トーン駆動で実験的に研究した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quasi-periodically driven quantum systems are predicted to exhibit quantized topological properties, in analogy with the quantized transport properties of topological insulators. We use a single nitrogen-vacancy center in diamond to experimentally study a synthetic quantum Hall effect with a two-tone drive. We measure the evolution of trajectories of two quantum states, initially prepared at nearby points in synthetic phase space. We detect the synthetic Hall effect through the predicted overlap oscillations at a quantized fundamental frequency proportional to the Chern number, which characterizes the topological phases of the system. We further observe half-quantization of the Chern number at the transition between the synthetic Hall regime and the trivial regime, and the associated concentration of local Berry curvature in synthetic phase space. Our work opens up the possibility of using driven qubits to design and study higher-dimensional topological insulators and semi-metals in synthetic dimensions.
• Abstract（参考訳）: 準周期駆動量子システムは、位相絶縁体の量子化輸送特性と類似して、量子化された位相特性を示すと予測される。 ダイヤモンド中の1つの窒素空孔中心を用いて、2トーン駆動による合成量子ホール効果を実験的に研究する。 我々は、2つの量子状態の軌道の進化を計測し、最初は合成相空間の近傍の点で準備した。 系の位相位相を特徴付けるチャーン数に比例する量子化された基本周波数における重なり振動の予測により,合成ホール効果を検出する。 さらに、合成ホール状態と自明な状態の遷移におけるチャーン数の半量子化と、合成相空間における局所ベリー曲率の関連する濃度を観察する。 本研究は,高次元位相絶縁体および半金属を合成次元で設計・研究するために,駆動量子ビットを用いる可能性を開く。

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