論文の概要: Classifying one-dimensional Floquet phases through two-dimensional topological order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15868v1
• Date: Wed, 17 Dec 2025 19:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-19 18:10:31.764271
• Title: Classifying one-dimensional Floquet phases through two-dimensional topological order
• Title（参考訳）: 2次元トポロジカル秩序による1次元フロケ位相の分類
• Authors: Campbell McLauchlan, Vedant Motamarri, Benjamin Béri,
• Abstract要約: フロケ系は、時間結晶のような豊富な現象を呈し、多体局在(MBL)は加熱から位相を保護する。 いくつかのFloquet相が分類されているが、Floquet MBLの統一された画像はいまだに出現している。 量子双対および(弦)次数パラメータの任意のオンが、既知の分類スキームの自然な、単純な解釈を提供することを示す。
• 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: Floquet systems display rich phenomena, such as time crystals, with many-body localisation (MBL) protecting the phases from heating. While several types of Floquet phases have been classified, a unified picture of Floquet MBL is still emerging. Static phases have been fruitfully studied via "symmetry topological field theory" (SymTFT), wherein the universal features of $G$-symmetric systems are elucidated by placing them on the boundary of a topological order of one dimension higher. In this work, we provide a SymTFT approach to classifying $G$-symmetric Floquet MBL phases in 1D, for $G$ a finite Abelian group with on-site unitary action. In the SymTFT, these 1D systems correspond to the boundaries of the quantum double associated to $G$, and the classification naturally arises from considering the Lagrangian subgroups and boundary excitations of the quantum double. The classification covers all known Floquet phases while uncovering others previously unexplored, along with bulk features of phases thought to have only boundary signatures. We refer to the latter phases as "dual" time crystals. For static phases, we show how anyons of the quantum double and (string) order parameters provide a natural and simple interpretation of known classification schemes. By extending our framework to the boundaries of twisted quantum doubles, we uncover a new time-crystalline phase with non-onsite symmetry, which cannot be obtained through local, symmetric Hamiltonian drives. We numerically demonstrate evidence for the absolute stability of this phase, and observe that for open boundary conditions it has greater stability to symmetric perturbations. We finally discuss perspectives on using programmable quantum devices to realise and probe the phases we discuss. Our results show that SymTFT provides a powerful approach to unifying phases and features of Floquet systems.
• Abstract（参考訳）: フロケ系は、時間結晶のような豊富な現象を呈し、多体局在(MBL)は加熱から位相を保護する。 いくつかのFloquet相が分類されているが、Floquet MBLの統一された画像はいまだに出現している。 静的位相は「対称性位相場理論」(SymTFT)によって実りよく研究され、G$対称系の普遍的な特徴は1次元以上の位相秩序の境界に配置することで解明される。 本研究では、オンサイトユニタリ作用を持つ有限アベリア群に対して、1Dで$G$対称フロケMBL位相を分類するためのSymTFTアプローチを提供する。 SymTFT では、これらの 1D システムは$G$ に付随する量子双対の境界に対応しており、分類は自然にラグランジアン部分群と量子双対の境界励起を考えることから生じる。 この分類は、既知のフロケ相の全てをカバーし、未発見の相と境界シグネチャしか持たない相のバルクな特徴を解明する。 後者の位相を「二重」時間結晶と呼ぶ。 静的位相に対して、量子二重および(弦)次数パラメータの任意のオンが、既知の分類スキームの自然な、単純な解釈を提供することを示す。 我々の枠組みをツイスト量子双対の境界まで拡張することにより、非オンサイト対称性を持つ新しい時間結晶相が発見され、これは局所対称ハミルトニアン駆動では得られない。 我々は、この位相の絶対安定性の証拠を数値的に証明し、開境界条件では対称摂動に対する安定性がより大きいことを観察する。 最終的に、プログラム可能な量子デバイスを使用して、議論するフェーズを実現し、調査する視点について議論する。 以上の結果から,SymTFTはFloquetシステムの位相と特徴を統一するための強力なアプローチを提供することがわかった。

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