論文の概要: Programmable Synthetic Magnetism and Chiral Edge States in Nano-Optomechanical Quantum Hall Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.18882v1
- Date: Fri, 31 Jan 2025 04:32:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-03 13:58:05.025116
- Title: Programmable Synthetic Magnetism and Chiral Edge States in Nano-Optomechanical Quantum Hall Networks
- Title（参考訳）: ナノ光学量子ホールネットワークにおけるプログラム可能な合成磁性とキラルエッジ状態
- Authors: Jesse J. Slim, Javier del Pino, Ewold Verhagen,
- Abstract要約: 光共振器ネットワークにおける量子ハル型キラルエッジ状態の出現を実験的に実証する。
この研究は、ナノスケールにおけるトポロジカルな音韻位相を制御する新しい方法と、ノイズ管理と情報処理への応用を開放する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Artificial magnetic fields break time-reversal symmetry in engineered materials--also known as metamaterials, enabling robust, topological transport of neutral excitations, much like electronic conduction edge channels in the integer quantum Hall effect. We experimentally demonstrate the emergence of quantum-Hall-like chiral edge states in optomechanical resonator networks. Synthetic magnetic fields for phononic excitations are induced through laser drives, while cavity optomechanical control allows full reconfigurability of the effective metamaterial response of the networks, including programming of magnetic fluxes in multiple resonator plaquettes. By tuning the interplay between network connectivity and magnetic fields, we demonstrate both flux-sensitive and flux-insensitive localized mechanical states. Scaling up the system creates spectral features that are precursors to Hofstadter butterfly spectra. Site-resolved spectroscopy reveals edge-bulk separation, with stationary phononic distributions signaling chiral edge modes. We directly probe those edge modes in transport measurements to demonstrate a unidirectional acoustic channel. This work unlocks new ways of controlling topological phononic phases at the nanoscale with applications in noise management and information processing.
- Abstract（参考訳）: 人工磁場は、ナノマテリアルとしても知られ、整数量子ホール効果の電子伝導端チャネルのように、中性励起の堅牢でトポロジカルな輸送を可能にする。
光共振器ネットワークにおける量子ハル型キラルエッジ状態の出現を実験的に実証する。
音速励起のための合成磁場はレーザー駆動によって誘導されるが、キャビティオメカニカル制御は複数の共振器プラケット内の磁束のプログラムを含むネットワークの効果的なメタマテリアル応答を完全に再構成することができる。
ネットワーク接続と磁場の相互作用を調整することにより、フラックス感度とフラックス非感度の局所化機構状態の両方を実証する。
システムをスケールアップすると、Hofstadter Butterflyスペクトルの前駆体となるスペクトル特性が生成される。
サイト分解分光法は、キラルエッジモードをシグナルとする定常音速分布を持つエッジバルク分離を示す。
輸送計測におけるエッジモードを直接探索し、一方向音響チャネルを実証する。
この研究は、ナノスケールにおけるトポロジカルな音韻位相を制御する新しい方法と、ノイズ管理と情報処理への応用を開放する。
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