論文の概要: Ratchet current in a $\mathcal{PT}$-symmetric Floquet quantum system
with symmetric sinusoidal driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14095v1
- Date: Sun, 25 Jun 2023 02:05:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-27 17:03:51.510906
- Title: Ratchet current in a $\mathcal{PT}$-symmetric Floquet quantum system
with symmetric sinusoidal driving
- Title（参考訳）: 対称正弦波駆動をもつ$\mathcal{PT}$-symmetric Floquet量子系におけるラチェット電流
- Authors: Zhiqiang Li, Xiaoxiao Hu, Jinpeng Xiao, Yajiang Chen, and Xiaobing Luo
- Abstract要約: 高調波駆動を伴う$mathcalPT$-symmetric Floquet量子系におけるラチェットダイナミクスについて考察する。
長時間持続する共振電流は, 時間連続駆動により発生することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0208450134020575
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider the ratchet dynamics in a $\mathcal{PT}$-symmetric Floquet
quantum system with symmetric temporal (harmonic) driving. In the exact
$\mathcal{PT}$ phase, for a finite number of resonant frequencies, we show that
the long-lasting resonant currents can be generated with the symmetric
time-continuous driving, which would otherwise forbid the generation of
directed currents in the Hermitian limit. Such a non-Hermitian resonant current
can be enhanced by increasing the non-Hermitian level, and in particular, the
resonant current peaks (reaches the largest negative value) under the condition
that the imaginary part of the potential depth is equal to the real part, at
which the stable asymptotic current occurs owing to exceptional points (EPs)
mechanism. Moreover, the directed currents originating from the symmetry
breaking are reported, which increase linearly with the driving frequency, the
mechanism behind which is that the cutoff of the momentum eigenstates for the
Floquet state with maximum imaginary quasienergy increases as the driving
frequency is continuously increased. We also present a non-Hermitian
three-level model that can account for the resonant currents and gives
surprisingly good agreement with direct numerical results for weak driving,
even in the $\mathcal{PT}$-broken regime for the first-order resonance. Our
results provide a new means of realizing the non-Hermiticity-controlled ratchet
current by means of a smooth continuous driving, previously used only to
generate currents in Hermitian systems.
- Abstract（参考訳）: 対称時間(高調波)駆動を伴う$\mathcal{PT}$-symmetric Floquet量子系におけるラチェット力学を考察する。
正確な$\mathcal{pt}$位相において、有限個の共振周波数に対して、長い共振電流は対称な時間連続駆動で生成可能であることが示され、それ以外はエルミート極限における有向電流の発生を禁じる。
このような非エルミート共鳴電流は、非エルミートレベルを増大させ、特に、ポテンシャル深さの虚部が実部と等しいという条件の下で共鳴電流ピーク(最大の負の値)を上昇させ、例外点(EP)機構により安定した漸近電流が発生する。
さらに、駆動周波数とともに直線的に増加する対称破断に由来する指向電流を報告し、その背景にあるメカニズムは、駆動周波数が連続的に増加するにつれて、最大虚数準エネルギーを持つフロケット状態の運動量固有状態の遮断が増加することである。
また、共振電流を考慮し、一階共振に対する$\mathcal{pt}$-brokenレジームにおいても弱駆動に対する直接数値結果と驚くほど良い一致を与える非エルミート3レベルモデルを提案する。
その結果,従来はエルミート系の電流を発生させるのにのみ用いられていた滑らかな連続駆動により,非エルミート性制御ラチェット電流を実現する新しい方法が得られた。
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