論文の概要: Simulating a Chern Insulator with C = $\pm$2 on Synthetic Floquet Lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.11733v2
- Date: Sun, 25 Aug 2024 06:01:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-27 23:27:05.697828
- Title: Simulating a Chern Insulator with C = $\pm$2 on Synthetic Floquet Lattice
- Title（参考訳）: 合成フロケット格子上でC = $\pm$2 のチャーン絶縁体シミュレーション
- Authors: Lingxiao Lei, Weichen Wang, Guangyao Huang, Shun Hu, Xi Cao, Xinfang Zhang, Mingtang Deng, Pingxing Chen,
- Abstract要約: フロッケ格子は、位相現象の量子シミュレーションのための強力なプラットフォームを提供する。
我々の研究は、量子コンピューティングプラットフォームを用いて複雑なトポロジカルな物質をシミュレートする大きな可能性を実証している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.1811233093832847
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The synthetic Floquet lattice, generated by multiple strong drives with mutually incommensurate frequencies, provides a powerful platform for the quantum simulation of topological phenomena. In this study, we propose a 4-band tight-binding model of the Chern insulator with a Chern number C = $\pm$2 by coupling two layers of the half-BHZ lattice and subsequently mapping it onto the Floquet lattice to simulate its topological properties. To determine the Chern number of our Floquet-version model, we extend the energy pumping method proposed by Martin et al. [Phys. Rev. X 7, 041008 (2017)] and the topological oscillation method introduced by Boyers et al. [Phys. Rev. Lett. 125, 160505 (2020)], followed by numerical simulations for both methodologies. The simulation results demonstrate the successful extraction of the Chern number using either of these methods, providing an excellent prediction of the phase diagram that closely aligns with the theoretical one derived from the original bilayer half-BHZ model. Finally, we briefly discuss a potential experimental implementation for our model. Our work demonstrates significant potential for simulating complex topological matter using quantum computing platforms, thereby paving the way for constructing a more universal simulator for non-interacting topological quantum states and advancing our understanding of these intriguing phenomena.
- Abstract（参考訳）: 合成フロケ格子は、互いに共振周波数の強い複数の駆動によって生成され、トポロジカル現象の量子シミュレーションのための強力なプラットフォームを提供する。
本研究では,ハーフBHZ格子の2層を結合し,そのトポロジカルな性質をシミュレートするためにフロケ格子にマッピングすることで,チャーン数C=$\pm$2のチャーン絶縁体の4バンド強結合モデルを提案する。
Floquet-versionモデルのチャーン数を決定するため、Martin et al (Phys. Rev. X 7, 041008 (2017)) と Boyers et al (Phys. Rev. 125, 160505 (2020)) が導入したトポロジ的発振法を拡張した。
シミュレーションの結果、これらの手法のいずれかを用いてチャーン数の抽出に成功したことを示し、元の2層半BHZモデルから導出された理論図と密に一致した位相図の優れた予測を提供する。
最後に,本モデルに対する実験的実装の可能性について概説する。
我々の研究は、量子コンピューティングプラットフォームを用いて複雑なトポロジカルな物質をシミュレートする大きな可能性を示し、それによって、相互作用しないトポロジカルな量子状態のためのより普遍的なシミュレータを構築する方法を確立し、これらの興味深い現象の理解を深める。
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