論文の概要: On the different Floquet Hamiltonians in a periodic-driven Bose-Josephson junction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.16851v1
• Date: Thu, 28 Dec 2023 06:38:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-29 17:19:08.067059
• Title: On the different Floquet Hamiltonians in a periodic-driven Bose-Josephson junction
• Title（参考訳）: 周期駆動Bose-Josephson接合における異なるフロケハミルトニアンについて
• Authors: Xiaoshui Lin, Zeyu Rao, Ming Gong
• Abstract要約: ボソニック・ジョセフソン接合は周期駆動多体系の最も単純なモデルの一つである。 ここでは、この問題を5つの異なる手法で再検討する。 Floquet Hamiltonian のパラメータは、使用する近似によって変化、増加、減少する可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.911442759840586
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The bosonic Josephson junction, one of the maximally simple models for periodic-driven many-body systems, has been intensively studied in the past two decades. Here, we revisit this problem with five different methods, all of which have solid theoretical reasoning. We find that to the order of $\omega^{-2}$ ($\omega$ is the modulating frequency), these approaches will yield slightly different Floquet Hamiltonians. In particular, the parameters in the Floquet Hamiltonians may be unchanged, increased, or decreased, depending on the approximations used. Especially, some of the methods generate new interactions, which still preserve the total number of particles; and the others do not. The validity of these five effective models is verified using dynamics of population imbalance and self-trapping phase transition. In all results, we find the method by first performing a unitary rotation to the Hamiltonian will have the highest accuracy. The difference between them will become significate when the modulating frequency is comparable with the driving amplitude. The results presented in this work indicate that the analysis of the Floquet Hamiltonian has some kind of subjectivity, which will become an important issue in future experiments with the increasing of precision. We demonstrate this physics using a Bose-Josephson junction, and it is to be hoped that the validity of these methods and their tiny differences put forward in this work can be verified in realistic experiments in future using quantum simulating platforms, including but not limited to ultracold atoms.
• Abstract（参考訳）: 周期駆動多体系の最も単純なモデルの一つであるボソニック・ジョセフソン接合は、過去20年間に大きく研究されてきた。 ここでは、この問題を5つの異なる手法で再検討する。 我々は、$\omega^{-2}$ (\omega$ is the modulationing frequency) の順にすると、これらのアプローチはわずかに異なるフロッケハミルトニアンを生成する。 特に、フロッケハミルトニアンのパラメータは、使われる近似値に応じて変化、増加、または減少することができる。 特に、いくつかの方法では、粒子の総数を保持する新しい相互作用が生成され、その他は発生しない。 これらの5つの有効モデルの妥当性は、人口不均衡と自己トラッピング相転移のダイナミクスを用いて検証される。 以上の結果から,ハミルトニアンへのユニタリ回転を最初に行う方法が最も精度が高いことがわかった。 これらの差は、変調周波数が駆動振幅に匹敵するときに顕著になる。 この研究で示された結果は、フロケ・ハミルトニアンの解析がある種の主観性を持ち、精度の向上を伴う将来の実験において重要な問題となることを示している。 ボース・ジョセフソン接合を用いてこの物理を実証し、これらの手法の有効性と、この研究で得られた小さな違いを、超低温原子に制限されない量子シミュレーションプラットフォームを用いて、将来の現実的な実験で検証できることを期待する。

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