論文の概要: Adiabatic modulation of driving protocols in periodically driven quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.06651v1
- Date: Tue, 9 Apr 2024 22:59:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-11 15:59:05.379040
- Title: Adiabatic modulation of driving protocols in periodically driven quantum systems
- Title（参考訳）: 周期駆動量子系における駆動プロトコルの断熱変調
- Authors: Ashwin Murali, Tapomoy Guha Sarkar, Jayendra N. Bandyopadhyay,
- Abstract要約: 我々は、高周波駆動プロトコルがスイッチオン/オフの一連の電位からなる周期駆動システムを考える。
周期的に駆動される量子系の長期力学にどのように影響するかを考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.37149160708975
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: We consider a periodically driven system where the high-frequency driving protocol consists of a sequence of potentials switched on and off at different instants within a period. We explore the possibility of introducing an adiabatic modulation of the driving protocol by considering a slow evolution of the instants when the sequence of potentials is switched on/off. We examine how this influences the long-term dynamics of periodically driven quantum systems. By assuming that the slow and fast timescales in the problem can be decoupled, we derive the stroboscopic (effective) Hamiltonian for a four-step driving sequence up to the first order in perturbation theory. We then apply this approach to a rigid rotor, where the adiabatic modulation of the driving protocol is chosen to produce an evolving emergent magnetic field that interacts with the rotor's spin. We study the emergence of $\textit{diabolical points}$ and $\textit{diabolical loci}$ in the parameter space of the effective Hamiltonian. Further, we study the topological properties of the maps of the adiabatic paths in the parameter space to the eigenspace of the effective Hamiltonian. In effect, we obtain a technique to tune the topological properties of the eigenstates by selecting various adiabatic evolution of the driving protocol characterized by different paths in the parameter space. This technique can be applied to any periodic driving protocol to achieve desirable topological effects.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,高周波駆動プロトコルが一定期間内に異なる瞬間にスイッチオン・オフする一連の電位からなる周期駆動システムについて考察する。
本稿では, 電位列をオン/オフに切り換えた瞬間の緩やかな進化を考慮し, 駆動プロトコルの断熱変調を導入する可能性を検討する。
周期的に駆動される量子系の長期力学にどのように影響するかを検討する。
問題の遅い時間スケールと速い時間スケールを分離できると仮定することで、摂動理論の1階までの4段階の駆動列に対して、ストロボスコピック(効果的な)ハミルトニアンを導出する。
次に、この手法を剛性ロータに適用し、駆動プロトコルの断熱変調を選択して、ロータのスピンと相互作用する進化する創発磁場を生成する。
実効ハミルトニアンのパラメータ空間における $\textit{diabolical points}$ および $\textit{diabolical loci}$ の出現について検討する。
さらに,パラメータ空間における断熱経路の写像と実効ハミルトニアンの固有空間の位相的性質について検討する。
その結果,パラメータ空間の異なる経路を特徴とする駆動プロトコルの様々な断熱進化を選択することにより,固有状態の位相特性を調整できる手法が得られた。
この手法は、任意の周期駆動プロトコルに適用して、望ましい位相効果を達成することができる。
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