論文の概要: Simulating topological materials with photonic synthetic dimensions in cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.10602v1
• Date: Sat, 19 Nov 2022 06:46:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 01:58:32.649230
• Title: Simulating topological materials with photonic synthetic dimensions in cavities
• Title（参考訳）: キャビティ内のフォトニック合成次元による位相材料シミュレーション
• Authors: Mu Yang, Jin-Shi Xu, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
• Abstract要約: 本稿では、周波数、軌道角運動量、時間多重格子、独立パラメータを含む光学キャビティの合成次元について概説する。 高次元トポロジカルモデルが低次元合成系で実証されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7300690315775578
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photons play essential roles in fundamental physics and practical technologies. They have become one of the attractive informaiton carriers for quantum computation and quantum simulation. Recently, various photonic degrees of freedom supported by optical resonant cavities form photonic synthetic dimensions, which contribute to all-optical platforms for simulating novel topological materials. The photonic discrete or continuous degrees of freedom are mapped to the lattices or momenta of the simulated topological matter, and the couplings between optical modes are equivalent to the interactions among quasi-particles. Mature optical modulations enable flexible engineering of the simulated Hamiltonian. Meanwhile, the resonant detection methods provide direct approaches to obtaining the corresponding energy band structures, particle distributions and dynamical evolutions. In this Review, we give an overview of the synthetic dimensions in optical cavities, including frequency, orbital angular momentum, time-multiplexed lattice, and independent parameters. Abundant higher-dimensional topological models have been demonstrated in lower dimensional synthetic systems. We further discuss the potential development of photonic synthetic dimensions in the future.
• Abstract（参考訳）: 光子は基礎物理学や実用技術において重要な役割を果たす。 それらは量子計算と量子シミュレーションの魅力的な情報キャリアの1つになっている。 近年,光共振器によって支持される様々なフォトニック自由度がフォトニック合成次元を形成し,新しいトポロジー材料をシミュレートするための全光学的プラットフォームに寄与している。 フォトニック離散あるいは連続自由度は、シミュレーションされた位相物質の格子またはモーメントにマッピングされ、光学モード間の結合は準粒子間の相互作用と等価である。 成熟した光変調は、シミュレーションハミルトニアンの柔軟な工学を可能にする。 一方、共鳴検出法は対応するエネルギーバンド構造、粒子分布、動的進化を得るための直接的アプローチを提供する。 本稿では、周波数、軌道角運動量、時間多重格子、独立パラメータを含む光学共振器の合成次元について概観する。 高次元トポロジカルモデルが低次元合成系で実証されている。 今後、フォトニック合成次元の潜在的な発展についてさらに議論する。

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