論文の概要: Dynamical Signatures of Floquet Topology in Wave Packet Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.05608v1
- Date: Thu, 07 May 2026 02:56:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.493886
- Title: Dynamical Signatures of Floquet Topology in Wave Packet Dynamics
- Title（参考訳）: ウェーブパケットダイナミクスにおけるフロケット位相の動的シグナチャ
- Authors: Xin Shen, Bing Lu, Yan-Qing Zhu,
- Abstract要約: ウェーブパケットの中心-質量のダイナミクスを解析的に記述する。
我々は、低周波モードの出現を含む、CoMダイナミクスの異なるシグネチャを見つける。
我々の研究は、フロケット系における位相相転移を探索するための単純かつ実験的にアクセス可能なプローブとして、CoMダイナミクスを確立している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.728734394100493
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Periodically driven quantum systems, known as Floquet systems, provide a versatile platform for engineering novel topological phases absent in static settings. However, dynamically characterizing these non-equilibrium topological invariants remains a challenge. Here, we develop a Floquet perturbation theory in the extended Hilbert space to analytically describe the center-of-mass (CoM) dynamics of a wave packet. When applied to the driven Su-Schrieffer-Heeger model, our theory reveals that the CoM exhibits multi-frequency Zitterbewegung oscillations, whose spectral composition and phase are directly tied to the system's Floquet band structure. Crucially, we find that band inversions at topological phase transitions imprint distinct signatures in the CoM dynamics, including the emergence of low-frequency modes and phase shifts of the oscillatory trajectory. These dynamical signatures offer a practical protocol for detecting Floquet topological invariants, which we demonstrate for both high-frequency and strongly driven regimes. Our work establishes CoM dynamics as a simple and experimentally accessible probe for exploring topological phase transitions in Floquet systems.
- Abstract（参考訳）: Floquetシステム(英語版)として知られる周期的に駆動される量子システムは、静的な設定に欠ける新しい位相位相を工学するための汎用的なプラットフォームを提供する。
しかし、これらの非平衡位相不変量を動的に特徴づけることは依然として困難である。
本稿では,拡張ヒルベルト空間におけるFloquet摂動理論を開発し,波状パケットの中心-質量(CoM)ダイナミクスを解析的に記述する。
ドライビングしたSu-Schrieffer-Heegerモデルに適用すると、CoMは多周波Zitterbewegung振動を示し、そのスペクトル組成と位相は系のフロケバンド構造と直接結びついていることが明らかになった。
重要なことに、位相相転移における帯域反転は、低周波モードの出現や振動軌道の位相シフトなど、CoM力学において異なるシグネチャを印加する。
これらの動的シグネチャは、Floquet位相不変量を検出するための実用的なプロトコルを提供する。
我々の研究は、フロケット系における位相相転移を探索するための単純かつ実験的にアクセス可能なプローブとして、CoMダイナミクスを確立している。
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