論文の概要: Quantum dynamics in low-dimensional topological systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02044v2
- Date: Thu, 3 Sep 2020 12:17:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 02:23:57.075902
- Title: Quantum dynamics in low-dimensional topological systems
- Title（参考訳）: 低次元位相系の量子力学
- Authors: Miguel Bello
- Abstract要約: 低次元トポロジカルシステム、特に1次元格子と2次元格子で起こる量子力学を研究する。
浴のトポロジカルな性質は光子境界状態とエミッタ間の効果的な双極子相互作用を反映している。
- 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 discovery of topological matter has revolutionized the field of condensed
matter physics giving rise to many interesting phenomena, and fostering the
development of new quantum technologies. In this thesis we study the quantum
dynamics that take place in low dimensional topological systems, specifically
1D and 2D lattices that are instances of topological insulators. First, we
study the dynamics of doublons, bound states of two fermions that appear in
systems with strong Hubbard-like interactions. We also include the effect of
periodic drivings and investigate how the interplay between interaction and
driving produces novel phenomena. Prominent among these are the disappearance
of topological edge states in the SSH-Hubbard model, the sublattice confinement
of doublons in certain 2D lattices, and the long-range transfer of doublons
between the edges of any finite lattice. Then, we apply our insights about
topological insulators to a rather different setup: quantum emitters coupled to
the photonic analogue of the SSH model. In this setup we compute the dynamics
of the emitters, regarding the photonic SSH model as a collective structured
bath. We find that the topological nature of the bath reflects itself in the
photon bound states and the effective dipolar interactions between the
emitters. Also, the topology of the bath affects the single-photon scattering
properties. Finally, we peek into the possibility of using these kind of setups
for the simulation of spin Hamiltonians and discuss the different ground states
that the system supports.
- Abstract（参考訳）: トポロジカルな物質の発見は、凝縮物質物理学の分野に革命をもたらし、多くの興味深い現象を生み出し、新しい量子技術の発展を促した。
この論文では、低次元トポロジカルシステム、特にトポロジカル絶縁体の例である1次元格子と2次元格子で起こる量子力学について研究する。
まず,強いハバード様相互作用を持つ系に現れる2つのフェルミオンの結合状態である二重双対のダイナミクスについて研究する。
また, 周期的駆動の効果についても検討し, 相互作用と駆動の相互作用が新たな現象を生み出すかを検討する。
これらのうち、ssh-hubbardモデルにおける位相的エッジ状態の消失、ある2次元格子におけるドブロンのサブラティス閉じ込め、任意の有限格子のエッジ間のドブロンの長距離移動などが顕著である。
次に、SSHモデルのフォトニックアナログに結合した量子エミッタという、トポロジカル絶縁体に関する洞察を、かなり異なる設定に応用する。
このセットアップでは、フォトニックSSHモデルに関するエミッタのダイナミクスを集合構造浴として計算する。
浴のトポロジカルな性質は光子境界状態とエミッタ間の効果的な双極子相互作用を反映している。
また、浴のトポロジーは単一光子散乱特性に影響を及ぼす。
最後に、スピンハミルトニアンのシミュレーションにこの種のセットアップを使うことの可能性を説明し、システムがサポートする異なる基底状態について論じる。
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