論文の概要: Edge mode spectroscopy of fractional Chern insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.01624v1
• Date: Fri, 2 Jun 2023 15:38:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-05 14:32:51.661962
• Title: Edge mode spectroscopy of fractional Chern insulators
• Title（参考訳）: 分数チャーン絶縁体のエッジモード分光
• Authors: F. Binanti, N. Goldman, C. Repellin
• Abstract要約: 原子FQH状態の運動量分解エッジスペクトルを抽出する手法を提案し,解析する。 我々の研究は、エッジシグネチャによる寒冷原子の分数統計の検出方法である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The exploration of atomic fractional quantum Hall (FQH) states is now within reach in optical-lattice experiments. While bulk signatures have been observed in a system realizing the Hofstadter-Bose-Hubbard model in a box [Leonard et al., arXiv:2210.10919], how to access hallmark edge properties in this setting remains a central open question. We propose and analyze a realistic scheme to extract the momentum-resolved edge spectrum of atomic FQH states. Our proposal is based on subjecting the prepared FQH ground state to two interfering Laguerre-Gaussian beams, which transfer a controlled angular momentum $l$ and energy $\hbar \omega$ to the system. The resonant coupling is then detected through local density measurements, by tracking the transfer of atoms from the bulk to the edge of the FQH droplet. We benchmark our method using numerical simulations of the Hofstadter-Bose-Hubbard model, considering few bosons in the $\nu=1/2$ Laughlin ground state. These studies demonstrate that our probing scheme is well suited to extract hallmark features of FQH spectra: a chiral gapless edge branch and a gapped magneto-roton mode. These signatures are already detectable in realistic systems of two bosons, provided that the box potential is larger than the droplet. Our work paves the way for the detection of fractional statistics in cold atoms through edge signatures.
• Abstract（参考訳）: 原子分数量子ホール(fqh)状態の探索は、光格子実験の限界に達している。 箱(Leonard et al., arXiv:2210.10919]でHofstadter-Bose-Hubbardモデルを実現するシステムでは、バルクシグネチャが観測されているが、この設定では、どのようにマークエッジプロパティにアクセスするかが中心的な疑問である。 原子FQH状態の運動量分解エッジスペクトルを抽出する現実的なスキームを提案し,解析する。 本提案は,制御された角運動量$l$とエネルギー$\hbar \omega$を系に伝達する2つの干渉ラゲール・ガウシアンビームにfqh基底状態を適用することに基づく。 共振結合は、fqh液滴のバルクから端への原子の移動を追跡することによって、局所密度測定によって検出される。 我々は,Hofstadter-Bose-Hubbardモデルの数値シミュレーションを用いて,$\nu=1/2$ Laughlin基底状態のボソン数を考える。 これらの結果から,FQHスペクトルのスペクトルの特徴,すなわちキラルなギャップレスエッジブランチと磁気ロートンモードの抽出に適していることが示された。 これらのシグネチャはすでに2つのボソンの現実的なシステムで検出可能であり、ボックスポテンシャルは液滴よりも大きい。 我々の研究は、エッジシグネチャによる寒冷原子の分数統計の検出方法である。

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