論文の概要: Realizing the Haldane Model in Thermal Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08411v1
• Date: Wed, 10 Sep 2025 08:55:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.368204
• Title: Realizing the Haldane Model in Thermal Atoms
• Title（参考訳）: 熱原子中のハロゲンモデルの実現
• Authors: Jiefei Wang, Jianhao Dai, Ruosong Mao, Yunzhou Lu, Xiao Liu, Huizhu Hu, Shi-Yao Zhu, Xingqi Xu, Han Cai, Da-Wei Wang,
• Abstract要約: 運動量空間超放射格子の原子アンサンブルを用いたHaldaneモデルの室温実現を実証する。 このプラットフォームの耐熱性により、高チャーン数相へのトポロジカルな遷移が出現する、深い変調状態にアクセスできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.687006962097653
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Topological materials hold great promise for developing next-generation devices with transport properties that remain resilient in the presence of local imperfections. However, their susceptibility to thermal noise has posed a major challenge. In particular, the Haldane model, a cornerstone in topological physics, generally requires cryogenic temperatures for experimental realization, limiting both the investigation of topologically robust quantum phenomena and their practical applications. In this work, we demonstrate a room-temperature realization of the Haldane model using atomic ensembles in momentum-space superradiance lattices, a platform intrinsically resistant to thermal noise. The topological phase transition is revealed through the superradiant emission contrast between two timed Dicke states in the lattice. Crucially, the thermal resilience of this platform allows us to access a deep modulation regime, where topological transitions to high Chern number phases emerge -- going beyond the traditional Haldane model. Our results not only deepen the understanding of exotic topological phases, but also offer a robust, reconfigurable, and room-temperature-compatible platform that connects quantum simulation to real-world quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: トポロジカル材料は、局所的な不完全性の存在下で回復力のある輸送特性を持つ次世代デバイスの開発に大いに期待できる。 しかし、熱騒音への感受性は大きな課題となっている。 特に、トポロジカル物理学の基盤であるハルダンモデルは、一般に実験的な実現のために低温を必要とするため、トポロジカルに堅牢な量子現象の研究と実用的応用の両方に制限がある。 本研究では,熱雑音に本質的に抵抗するプラットフォームである運動量空間超放射率格子の原子アンサンブルを用いたHaldaneモデルの室温実現を実証する。 トポロジカル相転移は格子中の2つの時相ディック状態の間の超放射スペクトルによって明らかにされる。 重要なことに、このプラットフォームのサーマルレジリエンスは、高チャーン数相へのトポロジカルな遷移が出現する、従来のハルデンモデルを超えるような、深い変調体制にアクセスできる。 我々の結果は、エキゾチックトポロジカル位相の理解を深めるだけでなく、量子シミュレーションと実世界の量子技術を結ぶ堅牢で再構成可能で室温互換のプラットフォームも提供します。

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