論文の概要: Topological energy pumping in a quasi-periodically driven four-level system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.06043v1
• Date: Sun, 07 Sep 2025 13:11:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-09 14:07:03.832521
• Title: Topological energy pumping in a quasi-periodically driven four-level system
• Title（参考訳）: 準周期駆動4レベル系のトポロジカルエネルギー励起
• Authors: Vansh Kaushik, Sayan Choudhury, Tanay Nag,
• Abstract要約: 準周期的に駆動される4レベル系のスピン間相互作用と軌道自由度について検討する。 強力な運転体制下では、システムは2次元合成フロケ格子を実現する。 2つのドライブ間のエネルギの放出と吸収の速度は、与えられたバンドと正反対ではないことがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate a quasi-periodically driven four-level system that serves as a temporal analog of topological phenomena found in four-band models with intertwined spin and orbital degrees of freedom. Under a two-tone drive in the strong-driving regime, the system realizes a two-dimensional synthetic Floquet lattice, thus facilitating the realization of topological energy pumping. For a temporal quantum spin Hall insulator, we find that the rates of emission and absorption of energy between the two drives are not exactly opposite for a given band. However, when contributions from two chiral symmetric partner bands are added, they become exactly opposite. This quantized rate of energy exchange is a direct consequence of propagating edge modes in the real-space model, which we further characterize by computing the spin-Chern number. Interestingly, our analysis yields zero rate of exchange of energy between the drives for a temporal higher-order topological insulator, suggesting the presence of localized corner modes that we characterize by the mid-gap Wannier spectra. Finally, we demonstrate that the perfect (imperfect) nature of the fidelity during the time-evolution of the system serves as a characteristic signature of a topological (trivial) phase.
• Abstract（参考訳）: 中間周期的に駆動される準周期的に駆動される4レベル系は、中間スピンと軌道自由度を持つ4バンドモデルで見られる位相現象の時間的類似として機能する。 強い運転体制下では、システムは2次元合成フロケ格子を実現し、トポロジカルエネルギポンプの実現を容易にする。 時間量子スピンホール絶縁体では、2つのドライブ間のエネルギーの放出と吸収の速度は、与えられたバンドと正反対ではないことが分かる。 しかし、2つのキラル対称なパートナーバンドからの寄与が加えられると、それらは正反対となる。 このエネルギー交換の量子化速度は、実空間モデルにおけるエッジモードの伝播の直接的な結果であり、スピンチャーン数を計算することによってさらに特徴付けられる。 興味深いことに、我々の分析は、時間的高次位相絶縁体のためのドライブ間のエネルギー交換速度をゼロとし、中間ギャップワニエスペクトルによって特徴付けられる局所的なコーナーモードの存在を示唆している。 最後に、系の時間進化における忠実性の完全な(不完全)性質が、位相的(自明な)位相の特徴的なシグネチャであることを示す。

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