論文の概要: Emergent topology under slow non-adiabatic quantum dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.09842v1
- Date: Mon, 20 Jul 2020 02:23:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 23:26:48.723720
- Title: Emergent topology under slow non-adiabatic quantum dynamics
- Title（参考訳）: 遅い非断熱量子力学における創発的トポロジー
- Authors: Junchen Ye, Fuxiang Li
- Abstract要約: 我々は、ハミルトニアン系をゆっくりと焼成する一般的な非断熱的プロトコルを提供する。
ポストクエンチハミルトニアンの位相不変量は、バンド表面上のスピンテクスチャの値によって直接特徴付けられる。
本研究は,クーロン型クエンチプロトコルの下での1次元および2次元トポロジー位相に限らず,高次元系や異なるクエンチプロトコルにおいても有効である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.132096006921048
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Characterization of equilibrium topological quantum phases by non-equilibrium
quench dynamics provides a novel and efficient scheme in detecting topological
invariants defined in equilibrium. Nevertheless, most of the previous studies
have focused on the ideal sudden quench regime. Here we provide a generic
non-adiabatic protocol of slowly quenching the system Hamiltonian, and
investigate the non-adiabatic dynamical characterization scheme of topological
phase. The {\it slow} quench protocol is realized by introducing a Coulomb-like
Landau-Zener problem, and it can describe, in a unified way, the crossover from
sudden quench regime (deep non-adiabatic limit) to adiabatic regime. By
analytically obtaining the final state vector after non-adiabatic evolution, we
can calculate the time-averaged spin polarization and the corresponding
topological spin texture. We find that the topological invariants of the
post-quench Hamiltonian are characterized directly by the values of spin
texture on the band inversion surfaces. Compared to the sudden quench regime,
where one has to take an additional step to calculate the {\it gradients} of
spin polarization, this non-adiabatic characterization provides a {\it minimal}
scheme in detecting the topological invariants. Our findings are not restricted
to 1D and 2D topological phases under Coulomb-like quench protocol, but are
also valid for higher dimensional system or different quench protocol.
- Abstract（参考訳）: 非平衡クエンチ力学による平衡トポロジカル量子相のキャラクタリゼーションは、平衡で定義されたトポロジカル不変量を検出するための新しく効率的なスキームを提供する。
それにもかかわらず、以前の研究のほとんどは理想的な突然のクエンチ体制に焦点を合わせてきた。
ここでは,ハミルトニアン系を緩やかにクエンチする汎用的な非断熱プロトコルを提案し,位相相の非断熱動的キャラクタリゼーションスキームについて検討する。
it slow" quenchプロトコルはクーロンのようなlandau-zener問題を導入することで実現され、突然のquenchレジーム(深い非断熱限界)から断熱レジームへのクロスオーバーを統一的に記述することができる。
非断熱進化後の最終状態ベクトルを解析的に取得することにより、平均スピン偏極と対応するトポロジカルスピンテクスチャを計算できる。
ポストクエンチハミルトニアンの位相不変量は、バンド反転面上のスピンテクスチャの値によって直接特徴付けられる。
スピン分極の {\it gradients} を計算するために追加のステップを踏むような急激なクエンチ状態と比較して、この非断熱的特徴付けは位相不変量を検出するための {\it minimal} スキームを提供する。
本研究は,クーロン型クエンチプロトコルの下での1次元および2次元トポロジー位相に限らず,高次元系や異なるクエンチプロトコルにおいても有効である。
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