論文の概要: Unconventional Floquet topological phases from quantum engineering of
band inversion surfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.01086v3
- Date: Wed, 12 Oct 2022 08:31:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-06 02:28:39.047267
- Title: Unconventional Floquet topological phases from quantum engineering of
band inversion surfaces
- Title（参考訳）: バンド反転曲面の量子工学からの非伝統的なフロケ位相
- Authors: Long Zhang, Xiong-Jun Liu
- Abstract要約: Floquetエンジニアリングは、静的な相を持たない新しい量子位相を実現するためのツールボックスを提供する。
本稿では,局所バンド構造,特に運動量部分空間(BIS)の工学的手法を用いて,従来と異なるフロケット位相を実現する手法を提案する。
このスキームは、一般的な$d$次元周期駆動系のクラスに対して、各BISで形成される局所位相構造がギャップレス境界モードの特徴を一意に決定する新しいバルク境界対応に基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.722229723122409
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Floquet engineering provides a toolbox for the realization of novel quantum
phases without static counterparts, while conventionally the realization may
rely on the manipulation of complex temporal evolution. Here we propose a
systematic and high-precision scheme to realize unconventional Floquet
topological phases by engineering local band structures in particular momentum
subspace called band inversion surfaces (BISs). This scheme is based on a new
bulk-boundary correspondence that for a class of generic $d$-dimensional
periodically driven systems, the local topological structure formed in each BIS
uniquely determines the features of gapless boundary modes. By engineering the
BIS configuration we demonstrate a highly efficient approach to realize,
manipulate, and detect novel Floquet topological phases. In particular, we
predict a two-dimensional (2D) anomalous Floquet valley-Hall phase which
carries trivial global bulk topological invariants but features protected
counter-propagating edge states in each quasienergy gap. The unconventional
nature of this novel 2D phase is further illustrated by the examination of edge
geometry dependence and its robustness to disorder scattering. Anomalous chiral
topological phases with valley protection in higher dimension are also
predicted and studied. Our systematic and highly feasible scheme opens a new
route to realize and engineer unconventional Floquet topological phases for
ultracold atoms and other quantum simulators.
- Abstract（参考訳）: floquet engineeringは静的な相を使わずに新しい量子位相を実現するためのツールボックスを提供するが、従来は複雑な時間的進化の操作に頼っていた。
本稿では,局所バンド構造,特に帯域反転曲面 (BISs) と呼ばれる運動量部分空間における工学的局所バンド構造を用いて,非伝統的なフロケット位相を実現するための体系的かつ高精度な手法を提案する。
このスキームは、一般的な$d$次元周期駆動系のクラスに対して、各BISで形成される局所位相構造がギャップレス境界モードの特徴を一意に決定する新しいバルク境界対応に基づいている。
BIS構成のエンジニアリングにより、新しいフロケット位相相を実現し、操作し、検出するための非常に効率的なアプローチを示す。
特に、自明な大域的バルク位相不変量を持つが、各準エネルギーギャップにおける反伝播エッジ状態を保護する2次元(2次元)不規則なフローケット・バレーホール位相を予測する。
この新しい2次元位相の非慣習的性質は、エッジ幾何依存性とその乱れ散乱に対するロバスト性を調べることによってさらに示される。
また,高次元における谷保護を伴う異常なキラル位相も予測し,検討した。
系統的で非常に実現可能なスキームは、超低温原子や他の量子シミュレータのための非コンベンションフロッケ位相相を実現し、設計するための新しい経路を開く。
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