論文の概要: Observation of chiral edge transport in a rapidly-rotating quantum gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.10468v3
• Date: Thu, 2 May 2024 01:23:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-03 22:49:30.961791
• Title: Observation of chiral edge transport in a rapidly-rotating quantum gas
• Title（参考訳）: 急速回転量子気体中のキラルエッジ輸送の観測
• Authors: Ruixiao Yao, Sungjae Chi, Biswaroop Mukherjee, Airlia Shaffer, Martin Zwierlein, Richard J. Fletcher,
• Abstract要約: 摩擦のない、トポロジカルな物質の境界における粒子の方向伝播は、輸送において最も顕著な現象の1つである。 光学境界に閉じ込められた急速回転するボゾン超流動層における個々のキラルエッジ状態の蒸留を実証した。 地表面と第1励起エッジバンド間のエネルギーギャップを推定し,ソフト境界のために分割されるランドー準位から硬壁限界への進化を明らかにする。
• 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 frictionless, directional propagation of particles at the boundary of topological materials is one of the most striking phenomena in transport. These chiral edge modes lie at the heart of the integer and fractional quantum Hall effects, and their extraordinary robustness against noise and disorder reflects the quantization of Hall conductivity in these systems. Despite their central importance, controllable injection of edge modes, and direct imaging of their propagation, structure, and dynamics, is challenging. Here, we demonstrate the distillation of individual chiral edge states in a rapidly-rotating bosonic superfluid confined by an optical boundary. Tuning the wall sharpness, we reveal the smooth crossover between soft wall behaviour in which the propagation speed is proportional to wall steepness, and the hard wall regime exhibiting chiral free particles. From the skipping motion of atoms along the boundary, we spectroscopically infer the energy gap between the ground and first excited edge bands, and reveal its evolution from the bulk Landau level splitting for a soft boundary, to the hard wall limit.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル物質の境界における粒子の摩擦のない方向伝播は、輸送において最も顕著な現象の1つである。 これらのキラルエッジモードは整数と分数量子ホール効果の中心にあり、ノイズや障害に対する異常な堅牢性はホールの伝導率の量子化を反映している。 中心的な重要性にもかかわらず、エッジモードの制御可能な注入と、その伝播、構造、ダイナミクスを直接撮像することは困難である。 ここでは,光学境界に閉じ込められた急速回転するボゾン超流動層における個々のキラルエッジ状態の蒸留を実証する。 壁のシャープネスを調整し, 伝播速度が壁の急勾配に比例する軟壁挙動と, キラルフリー粒子を呈する硬壁構造との円滑な交差関係を明らかにする。 境界に沿った原子のスキップ運動から、地上と第1の励起エッジバンドの間のエネルギーギャップを分光的に推測し、その進化を、ソフト境界のために分割されたバルクランダウ準位から硬壁限界まで明らかにする。

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