論文の概要: Spectroscopy of edge and bulk collective modes in fractional Chern insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.01624v2
• Date: Wed, 31 Jan 2024 13:49:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-01 20:27:36.509225
• Title: Spectroscopy of edge and bulk collective modes in fractional Chern insulators
• Title（参考訳）: 分数チャーン絶縁体におけるエッジおよびバルク集合モードの分光
• Authors: F. Binanti, N. Goldman, C. Repellin
• Abstract要約: 制御された角運動量とエネルギーを系に伝達する2つの干渉ラゲール・ガウスビームに基づく分光スキームを導入する。 プローブのエッジとバルク応答は局所密度測定によって検出される。 我々は,Hofstadter-Bose-Hubbardモデルにおいて,$nu=1/2$ Laughlin基底状態のボソンをほとんど考慮し,本手法を数値的に評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The exploration of atomic fractional quantum Hall (FQH) states is now within reach in optical-lattice experiments. While ground-state signatures have been observed in a system realizing the Hofstadter-Bose-Hubbard model in a box [Leonard et al., Nature 2023], how to access hallmark low-energy collective modes remains a central open question in this context. We introduce a spectroscopic scheme based on two interfering Laguerre-Gaussian beams, which transfer a controlled angular momentum and energy to the system. The edge and bulk responses to the probe are detected through local density measurements, by tracking the transfer of atoms between the bulk and the edge of the FQH droplet. This detection scheme is shown to simultaneously reveal two specific signatures of FQH states: their chiral edge branch and their bulk magneto-roton mode. We numerically benchmark our method by considering few bosons in the $\nu=1/2$ Laughlin ground state of the Hofstadter-Bose-Hubbard model, and demonstrate that 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。 ホーフシュタッター・ボース・ハバードモデルを実現するシステム(Leonard et al., Nature 2023]では、基底状態のシグネチャが観測されているが、この文脈ではホールマークの低エネルギー集団モードへのアクセス方法が中心的な疑問である。 制御された角運動量とエネルギーを系に伝達する2つの干渉ラゲア・ガウシアンビームに基づく分光スキームを提案する。 プローブに対するエッジとバルク反応は、FQH液滴のバルクとエッジの間の原子の移動を追跡することで局所密度測定によって検出される。 この検出方式は,fqh状態の2つの特異なシグネチャ,すなわちカイラルエッジ分岐とバルク磁気ロートンモードを同時に明らかにする。 本手法は,Hofstadter-Bose-Hubbard モデルの基底状態である $\nu=1/2$ Laughlin のボソンをほとんど考慮せず,これらのシグネチャが2つのボソンの現実的なシステムで既に検出可能であることを示す。 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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