論文の概要: Time-boundary scattering and topological resonant transmissions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.03325v1
- Date: Tue, 05 May 2026 03:31:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-06 19:35:43.746947
- Title: Time-boundary scattering and topological resonant transmissions
- Title（参考訳）: 時間境界散乱とトポロジカル共鳴伝送
- Authors: Haiping Hu,
- Abstract要約: 時間境界(TB)は量子システムを設計するための強力なハンドルを提供する。
我々は,Blochチャネルの入出力間における時間散乱行列$S$を導入し,TBに対するBloch-wave散乱理論を開発した。
我々は、完全なバンド間伝送と量子状態の動的凍結をもたらす、トポロジカル共鳴透過(RT)-極の$S$を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Time boundaries (TBs), temporal analogues of spatial interfaces, offer a powerful handle to engineer quantum systems. However, unlike the well-developed stationary scattering theory at spatial interfaces, a unified framework for quantum scattering at TBs has been missing. Here we develop a Bloch-wave scattering theory for TBs by introducing a temporal scattering matrix $S$ between incoming and outgoing Bloch channels. We uncover topological resonant transmissions (RTs) -- poles of $S$ that yield perfect interband transmission and dynamical freezing of the quantum state. We establish a bulk-time-boundary correspondence for all integer Altland-Zirnbauer classes: the number of RTs equals the jump of the bulk topological invariant across the TB. In one dimension this gives a time-domain Levinson's theorem. A topological analysis further reveals a striking dimensional dependence. In even dimensions RTs are robust to temporal modulations and disorder, whereas in odd dimensions they can be destroyed by dynamical symmetry breaking. Our work places temporal and spatial scattering on the same footing and opens new avenues for engineering and probing quantum dynamics.
- Abstract（参考訳）: 空間インタフェースの時間的類似である時間境界(TB)は、量子システムを設計するための強力なハンドラを提供する。
しかし、空間界面におけるよく発達した定常散乱理論とは異なり、TBにおける量子散乱のための統一的な枠組みが欠落している。
ここでは、Blochチャネルの入出力間における時間散乱行列$S$を導入することにより、TBに対するBloch-wave散乱理論を開発する。
我々は、完全なバンド間伝送と量子状態の動的凍結をもたらす、トポロジカル共鳴透過(RT)-極の$S$を明らかにする。
すべての整数 Altland-Zirnbauer クラスに対してバルク時間境界対応を確立する: RT の数は TB 全体のバルク位相不変量のジャンプに等しい。
ある次元において、これは時間領域レヴィンソンの定理を与える。
トポロジカル解析により、さらに顕著な次元依存が明らかになる。
偶数次元ではRTは時間変調や障害に対して堅牢であるが、奇数次元では動的対称性の破れによって破壊される。
我々の研究は、時間的および空間的散乱を同じ足場に配置し、工学と量子力学の探索のための新しい道を開く。
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