論文の概要: Universal presence of time-crystalline phases and period-doubling oscillations in one-dimensional Floquet topological insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.05082v2
• Date: Sun, 6 Sep 2020 13:15:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 19:58:07.074346
• Title: Universal presence of time-crystalline phases and period-doubling oscillations in one-dimensional Floquet topological insulators
• Title（参考訳）: 一次元フロケトポロジカル絶縁体における時結晶相と周期拡散振動の普遍的存在
• Authors: Yiming Pan, Bing Wang
• Abstract要約: 一次元周期駆動系におけるトポロジカルフロケット時間結晶(TFTC)の存在を報告した。 時間結晶的な「基底状態」のモデリングは、トポロジカルフォトニクスや超低温場のような実験プラットフォームで容易に実現できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3978553352626064
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we reported a ubiquitous presence of topological Floquet time crystal (TFTC) in one-dimensional periodically-driven systems. The rigidity and realization of spontaneous discrete time-translation symmetry (DTS) breaking in our model require necessarily coexistence of anomalous topological invariants (0 modes and $\pi$ modes), instead of the presence of disorders or many-body localization. We found that in a particular frequency range of the underlying drive, the anomalous Floquet phase coexistence between zero and pi modes can produce the period-doubling (2T, two cycles of the drive) that breaks the spontaneously, leading to the subharmonic response ($\omega/2$, half the drive frequency). The rigid period-oscillation is topologically-protected against perturbations due to both non-trivially opening of 0 and $\pi$-gaps in the quasienergy spectrum, thus, as a result, can be viewed as a specific "Rabi oscillation" between two Floquet eigenstates with certain quasienergy splitting $\pi/T$. Our modeling of the time-crystalline 'ground state' can be easily realized in experimental platforms such as topological photonics and ultracold fields. Also, our work can bring significant interests to explore topological phase transition in Floquet systems and to bridge the gap between Floquet topological insulators and photonics, and period-doubled time crystals.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,一次元周期駆動系における位相フロッケ時間結晶(tftc)の普遍的存在を報告した。 我々のモデルにおける自発的離散時間変換対称性(DTS)の破れの剛性と実現には、異常な位相不変量(0モードと$\pi$モード)が、障害や多体局在の存在の代わりに必然的に共存する必要がある。 基礎となる駆動の特定の周波数範囲において、ゼロモードとπモードの異常なフロケット位相共存は、自発的に発振する周期共振(2T, 2サイクルの駆動)を発生させ、低調波応答(\omega/2$, half the drive frequency)をもたらすことが判明した。 剛周期振動は、準エネルギースペクトルにおける0の非自明な開度と$\pi$-ギャップの両方による摂動に対して位相的に保護され、その結果、ある準エネルギー分割が$\pi/T$である2つのフレケット固有状態の間の特定の「ラビ振動」と見なされる。 時間結晶的な「基底状態」のモデリングは、トポロジカルフォトニクスや超低温場のような実験プラットフォームで容易に実現できる。 また,Floquet系における位相相転移の探索や,Floquet型トポロジカル絶縁体とフォトニクス,周期倍の時間結晶とのギャップの埋め合わせにも大きな関心が寄せられている。

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