論文の概要: Individually tunable tunnelling coefficients in optical lattices using local periodic driving
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12124v2
- Date: Tue, 24 Sep 2024 05:23:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-09 14:28:50.424871
- 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。
Floquet理論を用いて、1次元のトンネル振幅を個別に制御する方法を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6385815610837167
- 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 provides 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 realise by other means. Extending to two dimensions, we demonstrate that local periodic driving in a Lieb lattice engineers a 2D network with fully controllable tunnelling magnitudes. In a three-site plaquette, we show full simultaneous control over the relative tunnelling amplitudes and the gauge-invariant flux piercing the plaquette, providing a clear stepping stone to building a fully programmable 2D tight-binding model. We also explicitly demonstrate how utilise our technique to generate a magnetic field gradient in 2D. This local modulation scheme is applicable to many different lattice geometries.
- Abstract（参考訳）: 光格子中の超低温原子は、翻訳不変系の強力な量子シミュレータとして登場し、eg \ 強相関系および位相系に多くの応用がある。
しかしながら、すべてのハミルト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、優れた目標のままである。
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,各格子の現場エネルギーを周期的に変調し,Floquet理論を用いて1次元のトンネル振幅を個別に制御する方法を実証する。
興味あるトポロジモデル(例えば拡張Su-Schrieffer-Heegerモデル)を実現するための様々な例を提供する。
2次元に拡張すると、リーブ格子の局所周期運転は、完全に制御可能なトンネル等級を持つ2次元ネットワークを設計する。
3サイト・プラケットでは, 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ための明確なステップストーンを提供する。
また、2次元の磁場勾配を生成するために、我々の技術をどのように活用するかを明確に示す。
この局所変調スキームは多くの異なる格子幾何学に適用できる。
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