論文の概要: Topological spin texture of chiral edge states in photonic two-dimensional quantum walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14563v2
• Date: Mon, 25 Jul 2022 10:22:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 23:25:30.486103
• Title: Topological spin texture of chiral edge states in photonic two-dimensional quantum walks
• Title（参考訳）: フォトニック2次元量子ウォークにおけるキラルエッジ状態のトポロジカルスピンテクスチャ
• Authors: Chao Chen, Xing Ding, Jian Qin, Jizhou Wu, Yu He, Chao-Yang Lu, Li Li, Xiong-Jun Liu, Barry C. Sanders, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: トポロジカル絶縁体はトポロジカルリンク境界状態をホストし、スピンと電荷の自由度を利用して機能強化されたトポロジカルデバイスを設計することができる。 本研究では,2次元量子ウォークにより実現された,スピン軌道結合型Floquetトポロジカル位相における無散逸キラルエッジ状態が,境界面上のトポロジカルスピンテクスチャを示すことを実験的に観察した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.662555496768842
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Topological insulators host topology-linked boundary states, whose spin and charge degrees of freedom could be exploited to design topological devices with enhanced functionality. We experimentally observe that dissipationless chiral edge states in a spin-orbit coupled anomalous Floquet topological phase exhibit topological spin texture on boundaries, realized via a two-dimensional quantum walk. Our experiment shows that, for a walker traveling around a closed loop along the boundary in real space, its spin evolves and winds through a great circle on the Bloch sphere, which implies that edge-spin texture has nontrivial winding. This winding is linked to the bulk Dirac Hamiltonian around the energy-gap opening point. Our experiment confirms that two-dimensional anomalous Floquet topological systems exhibit topological spin texture on the boundary, which could inspire novel topology-based spintronic phenomena and devices.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル絶縁体はトポロジカルリンク境界状態をホストし、スピンと電荷の自由度を利用して機能強化されたトポロジカルデバイスを設計することができる。 スピン軌道結合異常フロッケ位相相における散逸のないカイラルエッジ状態が,二次元量子ウォークによって実現される境界上の位相的スピンテクスチャを示すことを実験的に観察した。 我々の実験は、実際の空間の境界に沿って閉じたループを歩き回る歩行者にとって、そのスピンはブロッホ球上の大円を通り抜けて回転し、エッジスピンのテクスチャが非自明な巻線を持つことを示唆している。 この巻線はエネルギーギャップ開点付近のバルクディラック・ハミルトンと結びついている。 実験により,2次元のフロケ地形系は境界面にトポロジカルなスピンテクスチャを示し,新しいトポロジカル現象やデバイスを誘発する可能性が確認された。

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