論文の概要: Edge states and quantum optical high-harmonic generation from topological insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.16454v1
• Date: Wed, 18 Feb 2026 13:40:27 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-02-19 12:31:23.770904
• Title: Edge states and quantum optical high-harmonic generation from topological insulators
• Title（参考訳）: 位相絶縁体からのエッジ状態と量子光高調波発生
• Authors: Christian Saugbjerg Lange, Lars Bojer Madsen,
• Abstract要約: 高調波発生の強磁場過程(HHG)は近年,量子光学的観点から研究されている。 ここでは、Su-Schrieffer-Heegerモデルからの量子光学的HHG応答について考察する。 両位相相からのHHGはバンドギャップ周波数で圧縮される。
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• Abstract: The strong-field process of high-harmonic generation (HHG) has, in recent years, been treated from a quantum optical perspective in the emerging research area of strong-field quantum optics. These investigations show that HHG radiation is, in general, in a nonclassical state of light. However, the quantum optical treatment of HHG from topological nontrivial materials is missing. Here, we aim to address this gap in current knowledge and consider the quantum optical HHG response from the Su-Schrieffer-Heeger model, a finite chain of atoms with both a topologically trivial and nontrivial insulating phase, the latter supporting edge states. We find that HHG from both topological phases is squeezed at the band-gap frequency. Interestingly, while the harmonic spectrum discriminates the two topological phases of the system, the degree of squeezing only discriminates the phases for smaller chain lengths. We attribute this difference to a relative increase in overlap between bulk and edge states in the topological nontrivial phase for smaller systems. Our findings reveal how the strength of dipole couplings governs the nonclassical HHG response and define new research questions on topologically protected generation of quantum light in strong-field physics.
• Abstract（参考訳）: 高調波発生(HHG)の強磁場過程は、近年、強磁場量子光学の新しい研究領域における量子光学的視点から扱われている。 これらの調査は、HHG放射が一般的には非古典的な光の状態にあることを示している。 しかし、位相的非自明な物質からのHHGの量子光学的処理は欠落している。 ここでは、現在の知識におけるこのギャップに対処し、トポロジカルに自明かつ非自明な絶縁相を持つ原子の有限鎖であるSu-Schrieffer-Heegerモデルからの量子光学的HHG応答について考察する。 両位相相からのHHGはバンドギャップ周波数で圧縮される。 興味深いことに、調和スペクトルは系の2つの位相位相を識別するが、スクイージングの度合いはより小さな鎖長の位相のみを識別する。 この差は、より小さなシステムに対する位相的非自明な位相におけるバルク状態とエッジ状態の重なりが相対的に増加することに起因している。 本研究は, 双極子結合の強度が非古典的HHG応答をどのように支配するかを明らかにし, 強磁場物理学における位相的に保護された量子光の発生に関する新しい研究課題を定めている。

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