論文の概要: Bloch Oscillations, Landau-Zener Transition, and Topological Phase
Evolution in a Pendula Array
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19387v1
- Date: Tue, 30 May 2023 20:01:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 19:47:33.056711
- Title: Bloch Oscillations, Landau-Zener Transition, and Topological Phase
Evolution in a Pendula Array
- Title（参考訳）: ペンデュラアレイにおけるブロッホ振動, ランダウ-ゼナー遷移, 位相位相進化
- Authors: Izhar Neder, Chaviva Sirote, Meital Geva, Yoav Lahini, Roni Ilan, Yair
Shokef
- Abstract要約: 本研究では,1次元のペンデュラアレイの動的挙動について検討した。
電荷量子粒子のトポロジカルなSu-Schrieffer-Heegerモデルと、外部電場におけるホッピング速度の交互な格子上にマッピングする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We experimentally and theoretically study the dynamics of a one-dimensional
array of pendula with a mild spatial gradient in their self-frequency and where
neighboring pendula are connected with weak and alternating coupling. We map
their dynamics to the topological Su-Schrieffer-Heeger (SSH) model of charged
quantum particles on a lattice with alternating hopping rates in an external
electric field. By directly tracking the dynamics of a wavepacket in the bulk
of the lattice, we observe Bloch oscillations, Landau-Zener transitions, and
coupling between the isospin (i.e. the inner wave function distribution within
the unit cell) and the spatial degrees of freedom (the distribution between
unit cells). We then use Bloch oscillations in the bulk to directly measure the
non-trivial global topological phase winding and local geometric phase of the
band. We measure an overall evolution of 3.1 $\pm$ 0.2 radians for the
geometrical phase during the Bloch period, consistent with the expected Zak
phase of $\pi$. Our results demonstrate the power of classical analogs of
quantum models to directly observe the topological properties of the band
structure, and sheds light on the similarities and the differences between
quantum and classical topological effects.
- Abstract（参考訳）: 自発的空間勾配が軽度で隣接するペンデュラが弱結合と交互結合しているペンデュラの1次元配列のダイナミクスを実験的および理論的に研究した。
そのダイナミクスを格子上の荷電量子粒子の位相的su-schrieffer-heeger(ssh)モデルにマッピングし、外部電界でのホッピング速度を交互に変化させる。
格子のバルクにおけるウェーブパックのダイナミクスを直接追跡することにより、ブロッホ振動、ランダウ・ゼナー遷移、およびイソスピン(単位セル内の内波関数分布)と空間自由度(単位セル間の分布)の間の結合を観測する。
次に、バルク内のブロッホ振動を用いて、バンドの非自明な大域的位相巻線と局所幾何学的位相を直接測定する。
ブロッホ期における幾何学的位相の全体的な進化は3.1$\pm$ 0.2ラジアンであり、期待されるzak位相は$\pi$である。
この結果は、量子モデルの古典的アナログが、バンド構造の位相的性質を直接観察し、量子的および古典的トポロジ効果の類似点と相違点に光を当てる力を示す。
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