論文の概要: Multi-frequency optical lattice for dynamic lattice-geometry control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03811v1
• Date: Fri, 8 Jul 2022 10:41:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 04:34:46.658297
• Title: Multi-frequency optical lattice for dynamic lattice-geometry control
• Title（参考訳）: 動的格子幾何制御のための多周波数光格子
• Authors: Marcel N. Kosch, Luca Asteria, Henrik P. Zahn, Klaus Sengstock, Christof Weitenberg
• Abstract要約: 高速かつフレキシブルな格子幾何学制御のための多周波格子を導入する。 本研究では, ハニカム格子, ホウ素-窒化物格子, 三角形格子間のフルダイナミックなチューニング性を実現するために, 3ビーム格子について実演する。 このスキームは、新しいフロッケやクエンチプロトコルのようなさらなる応用により、トポロジカルな性質を創り出し、探究することができる。
• 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: Ultracold atoms in optical lattices are pristine model systems with a tunability and flexibility that goes beyond solid-state analogies, e.g., dynamical lattice-geometry changes allow tuning a graphene lattice into a boron-nitride lattice. However, a fast modulation of the lattice geometry remains intrinsically difficult. Here we introduce a multi-frequency lattice for fast and flexible lattice-geometry control and demonstrate it for a three-beam lattice, realizing the full dynamical tunability between honeycomb lattice, boron-nitride lattice and triangular lattice. At the same time, the scheme ensures intrinsically high stability of the lattice geometry. We introduce the concept of a geometry phase as the parameter that fully controls the geometry and observe its signature as a staggered flux in a momentum space lattice. Tuning the geometry phase allows to dynamically control the sublattice offset in the boron-nitride lattice. We use a fast sweep of the offset to transfer atoms into higher Bloch bands, and perform a new type of Bloch band spectroscopy by modulating the sublattice offset. Finally, we generalize the geometry phase concept and the multi-frequency lattice to three-dimensional optical lattices and quasi-periodic potentials. This scheme will allow further applications such as novel Floquet and quench protocols to create and probe, e.g., topological properties.
• Abstract（参考訳）: 光学格子中の超低温原子は、固体アナロジーを超えた波長性と柔軟性を持つ原始的モデル系であり、例えば、動的格子-幾何学的変化により、グラフェン格子をホウ素-窒化格子にチューニングすることができる。 しかし、格子幾何学の高速変調は本質的に困難である。 本稿では,高速で柔軟な格子幾何制御のための多周波格子を導入し,ハニカム格子,ホウ素窒化格子,三角格子間の完全な動的チューナビリティを実現する3ビーム格子について実証する。 同時に、このスキームは格子幾何学の本質的に高い安定性を保証する。 幾何位相の概念を幾何学を完全に制御するパラメータとして導入し、そのシグネチャを運動量空間格子内のスタガードフラックスとして観測する。 幾何相の調整により、ホウ素-窒化物格子の亜格子オフセットを動的に制御できる。 我々は、オフセットの高速スイープを用いて原子をより高いブロッホバンドに移動させ、サブ格子オフセットを変調することで新しいタイプのブロッホバンド分光を行う。 最後に、幾何位相の概念と多周波数格子を三次元光学格子と準周期ポテンシャルに一般化する。 このスキームは、新しいフロッケやクエンチプロトコルのようなさらなる応用により、トポロジカルな特性の作成や探索を可能にする。

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