論文の概要: Floquet Flux Attachment in Cold Atomic Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08754v2
- Date: Fri, 15 Nov 2024 03:20:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-18 18:55:16.249827
- Title: Floquet Flux Attachment in Cold Atomic Systems
- Title（参考訳）: コールドアトミックシステムにおけるフロケットフラックスアタッチメント
- 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）: 0.3926357402982764
- License:
- 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。
理論ツールとしてユビキタスに使われているにもかかわらず、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(フロケット)システムにおいて、フラックスアタッチメントを実現するための簡単なアプローチを提案する。
このようなシステムは自然に相関するホッピング相互作用を実現し、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提供することを示す。
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ゾン整数量子ホール状態は退化する。
最後に, 正方格子上での光学格子モデルの実装を提案し, 断熱処理とフロケット加熱の効果について検討する。
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