論文の概要: Individually tunable tunnelling coefficients in optical lattices using local periodic driving

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12124v1
• Date: Thu, 21 Sep 2023 14:44:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-22 14:47:27.100274
• Title: Individually tunable tunnelling coefficients in optical lattices using local periodic driving
• Title（参考訳）: 局所周期駆動を用いた光学格子の個別可変トンネル係数
• Authors: Georgia M. Nixon, F. Nur Unal, Ulrich Schneider
• Abstract要約: 光格子における個々のトンネルリンクを局所的に制御する方法を理論的に示す。 我々はFloquet理論を用いて、1次元のトンネル振幅を完全に個別に制御できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8416014644193066
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ultracold atoms in optical lattices have emerged as powerful quantum simulators of translationally invariant systems with many applications in e.g. strongly-correlated and topological systems. However, the ability to locally tune all Hamiltonian parameters remains an outstanding goal that would enable the simulation of a wider range of quantum phenomena. Motivated by recent advances in quantum gas microscopes and optical tweezers, we here show theoretically how local control over individual tunnelling links in an optical lattice can be achieved by incorporating local time-periodic potentials. We propose to periodically modulate the on-site energy of individual lattice sites and employ Floquet theory to demonstrate how this can result in full individual control over the tunnelling amplitudes in one dimension. We provide various example configurations realising interesting topological models such as extended Su-Schrieffer-Heeger models that would be challenging to realize by other means. Extending to two dimensions, we present that local periodic driving in a three-site plaquette allows for full simultaneous control over the relative tunnelling amplitudes and the gauge-invariant flux piercing the plaquette, providing a clear stepping stone in building a fully programmable 2D tight-binding model. This local modulation scheme is applicable to many different lattice geometries.
• Abstract（参考訳）: 光学格子中の超低温原子は、強相関系や位相系などの多くの応用を含む翻訳不変系の強力な量子シミュレータとして出現している。 しかし、すべてのハミルトニアンパラメータを局所的にチューニングする能力は、より広い範囲の量子現象のシミュレーションを可能にする際立った目標である。 量子ガス顕微鏡と光ツイーザの最近の進歩により、光格子内の個々のトンネルリンクに対する局所的な制御は、局所的な時間周期ポテンシャルを組み込むことで、どのように達成できるかを理論的に示す。 本研究では,各格子点のオンサイトエネルギーを周期的に変調し,フロッケ理論を用いて1次元のトンネル振幅を個別に制御できることを示す。 拡張su-schrieffer-heegerモデルのような興味深い位相モデルを実現するための様々な例構成を提供する。 2次元まで拡大すると, 局所周期運転は相対的なトンネル振幅とゲージ不変フラックスを同時に制御し, 完全にプログラム可能な2次元強結合モデルを構築する上で, 明確なステップストーンを提供することを示す。 この局所変調スキームは、多くの異なる格子ジオメトリに適用できる。

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