論文の概要: Controlled Floquet Dynamics and Topological Bound States in Continuum via Colored Quantum Random Walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.17263v1
• Date: Fri, 21 Mar 2025 16:04:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-24 15:40:10.523087
• Title: Controlled Floquet Dynamics and Topological Bound States in Continuum via Colored Quantum Random Walks
• Title（参考訳）: 色付き量子ランダムウォークによる連続体におけるフロケットダイナミクスとトポロジカル境界状態の制御
• Authors: Zahra Jalali-Mola, Ortwin Hess,
• Abstract要約: 正方形格子上の2次元色付き量子ランダムウォーク(cQRW)におけるフロケ状態の出現と制御を実証する。 我々は3つの異なるトポロジカルバンドを同定し、Floquet状態の自然形成の基礎となる重要なメカニズムとして色誘起バンドの混合を明らかにした。 我々は,cQRWをTBICやFloquet状態の調査・活用の強力なプラットフォームとして位置づけ,量子情報や通信技術への応用の可能性を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We demonstrate the emergence and control of Floquet states and topological bound states in the continuum (TBICs) in a two-dimensional colored quantum random walk (cQRW) on a square lattice. By introducing three internal degrees of freedom-termed "colors"-and leveraging SU(3) group representations, we realize dispersive TBICs and intrinsic Floquet dynamics without the need for external periodic driving. Through Chern number calculations, we identify three distinct topological bands, revealing color-induced band mixing as a key mechanism underlying the natural formation of Floquet states. The cQRW framework enables precise tuning of quasi-energy spectra, supporting the emergence of localized edge states in topological band gaps and dispersive TBICs embedded within the bulk of other bands. These TBICs exhibit tunable group velocity, controllable excitation across energy regimes, and robustness, providing theoretical validation for their existence in a first-order Floquet system. Our findings position cQRWs as a powerful platform for investigating and harnessing TBICs and Floquet states, with potential applications in quantum information and communication technologies.
• Abstract（参考訳）: 矩形格子上の2次元カラー量子ランダムウォーク(cQRW)における連続体(TBIC)におけるフロケ状態と位相境界状態の出現と制御を実証する。 自由度を3つ導入し,SU(3)群表現を活用することにより,外部周期駆動を必要とせず,分散TBICと固有フロケダイナミックスを実現する。 チャーン数計算により、3つの異なるトポロジカルバンドを同定し、フロケ状態の自然形成の基礎となる重要なメカニズムとして色誘起バンドの混合を明らかにする。 cQRWフレームワークは、準エネルギースペクトルの正確なチューニングを可能にし、トポロジカルバンドギャップにおける局在エッジ状態の出現と、他のバンドの大部分に埋め込まれた分散TBICをサポートする。 これらのTBICは、調整可能な群速度、エネルギーレジーム間の制御可能な励起、ロバスト性を示し、一階のフロケ系におけるそれらの存在の理論的検証を提供する。 我々は,cQRWをTBICやFloquet状態の調査・活用の強力なプラットフォームとして位置づけ,量子情報や通信技術への応用の可能性について検討した。

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