論文の概要: Floquet Flux Attachment in Cold Atomic Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08754v1
- Date: Tue, 16 Jan 2024 19:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 18:00:37.180088
- Title: Floquet Flux Attachment in Cold Atomic Systems
- Title(参考訳): 冷原子系におけるフロッケ束の付着
- Authors: Helia Kamal, Jack Kemp, Yin-Chen He, Yohei Fuji, Monika Aidelsburger,
Peter Zoller, Norman Y. Yao
- Abstract要約: Floquetフラックスアタッチメントはボソニック整数量子ホール状態を1/4$で安定化する。
また,2乗格子上での光学格子モデルの実装も提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.41232474244672235
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Flux attachment provides a powerful conceptual framework for understanding
certain forms of topological order, including most notably the fractional
quantum Hall effect. Despite its ubiquitous use as a theoretical tool, directly
realizing flux attachment in a microscopic setting remains an open challenge.
Here, we propose a simple approach to realizing flux attachment in a
periodically-driven (Floquet) system of either spins or hard-core bosons. We
demonstrate that such a system naturally realizes correlated hopping
interactions and provides a sharp connection between such interactions and flux
attachment. Starting with a simple, nearest-neighbor, free boson model, we find
evidence -- from both a coupled wire analysis and large-scale density matrix
renormalization group simulations -- that Floquet flux attachment stabilizes
the bosonic integer quantum Hall state at $1/4$ filling (on a square lattice),
and the Halperin-221 fractional quantum Hall state at $1/6$ filling (on a
honeycomb lattice). At $1/2$ filling on the square lattice, time-reversal
symmetry is instead spontaneously broken and bosonic integer quantum Hall
states with opposite Hall conductances are degenerate. Finally, we propose an
optical-lattice-based implementation of our model on a square lattice and
discuss prospects for adiabatic preparation as well as effects of Floquet
heating.
- Abstract(参考訳): フラックスアタッチメントは、特に分数量子ホール効果を含むある種の位相秩序を理解するための強力な概念的枠組みを提供する。
理論ツールとして広く使われているが、顕微鏡で直接フラックスアタッチメントを実現することは未解決の課題である。
本稿では,スピンまたはハードコアボソンの周期駆動(フローク)系においてフラックスアタッチメントを実現するための簡易な手法を提案する。
このような系は自然に相関したホッピング相互作用を生じさせ、そのような相互作用とフラックスアタッチメントの間に鋭い接続を与える。
単純な最寄りの自由ボソンモデルから始め、結合ワイヤ解析と大規模密度行列再正規化グループシミュレーションの両方から、フロケ束のアタッチメントはボソン整数量子ホール状態が1/4$(正方格子上)で安定化し、ハルペリン-221分数量子ホール状態が1/6$(ハニカム格子上)で満たされるという証拠が見つかる。
正方格子上の1/2$の充填では、時間反転対称性は自発的に破壊され、反対のホールコンダクタンスを持つボソニック整数量子ホール状態は縮退する。
最後に, 正方格子上の光格子に基づくモデルの実装を提案し, フロッケ加熱の効果と断熱調製の可能性について考察する。
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