論文の概要: Detecting Fractional Chern Insulators in Optical Lattices through Quantized Displacement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.09860v2
• Date: Wed, 2 Dec 2020 18:20:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-19 06:07:51.561094
• Title: Detecting Fractional Chern Insulators in Optical Lattices through Quantized Displacement
• Title（参考訳）: 量子変位による光学格子中の分数チャーン絶縁体の検出
• Authors: Johannes Motruk and Ilyoun Na
• Abstract要約: 低温原子系における分画チャーン絶縁体(FCI)のような物質のトポロジカルな状態は、最近実験的な範囲に入ってきた。 ハーパー・ホフシュタッターモデルにおいて,ハーパー・ホフシュタッターモデルにおいて高調波トラップ電位で閉じ込められた相互作用ボソンの最低帯域で実現された$nu=1/2$FCI状態に対して,分数量子化されたホール導電率$sigma_xy$を正確に決定できることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The realization of interacting topological states of matter such as fractional Chern insulators (FCIs) in cold atom systems has recently come within experimental reach due to the engineering of optical lattices with synthetic gauge fields providing the required topological band structures. However, detecting their occurrence might prove difficult since transport measurements akin to those in solid state systems are challenging to perform in cold atom setups and alternatives have to be found. We show that for a $\nu= 1/2$ FCI state realized in the lowest band of a Harper-Hofstadter model of interacting bosons confined by a harmonic trapping potential, the fractionally quantized Hall conductivity $\sigma_{xy}$ can be accurately determined by the displacement of the atomic cloud under the action of a constant force which provides a suitable experimentally measurable signal for detecting the topological nature of the state. Using matrix-product state algorithms, we show that, in both cylinder and square geometries, the movement of the particle cloud in time under the application of a constant force field on top of the confining potential is proportional to $\sigma_{xy}$ for an extended range of field strengths.
• Abstract（参考訳）: 低温原子系におけるチャーン絶縁体(FCI)のような相互作用する物質のトポロジカル状態の実現は、最近、必要なトポロジカルバンド構造を提供する合成ゲージ場を持つ光学格子の工学により、実験的に到達している。 しかし, 固体系と同じような輸送測定では, コールド原子のセットアップや代替手段の発見が難しいため, それらの発生を検出することは困難である。 ハーパー・ホフシュタッターモデルのハーパー・ホフシュタッターモデルにおいて高調波トラッピングポテンシャルによって閉じ込められた最低帯域で実現される$\nu= 1/2$ fci状態の場合、分数量子化されたホール伝導率$\sigma_{xy}$ は、状態の位相的性質を検出するための適切な実験的測定可能な信号を与える定力の作用による原子雲の変位によって正確に決定できることを示す。 行列生成状態のアルゴリズムを用いて、シリンダーと四角形幾何学の両方において、閉じ込めポテンシャルの上の一定の力場の適用下での時間内の粒子雲の動きは、拡大した場の強さに対して$\sigma_{xy}$に比例することを示した。

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