Стабілізація насосів Хаббарда-Таулесса через нелокальне ферміонне відштовхування

Перевидано Платоном

читають: 0

Хав'єр Аргуелло-Луенго¹, Манфред Дж. Марк^2,3, Франческа Ферлайно^2,3, Мацей Левенштейн^1,4, Лука Барб'єро⁵ та Сергі Джуліа-Фарре¹

¹ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, Барселонський інститут науки і технологій, Av. Carl Friedrich Gauss 3, 08860 Castelldefels (Барселона), Іспанія
²Institut für Quantenoptik und Quanteninformation, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Technikerstraße 21a, 6020 Innsbruck, Австрія
³Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck, Австрія
⁴ICREA, стор. Lluís Companys 23, 08010 Барселона, Іспанія
⁵Інститут фізики конденсованих середовищ і складних систем, DISAT, Політехнічний університет Туріна, I-10129 Турін, Італія

Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.

абстрактний

Накачування Thouless представляє потужну концепцію для дослідження квантованих топологічних інваріантів у квантових системах. Ми досліджуємо цей механізм в узагальненій моделі Райса-Меле Фермі-Хаббарда, що характеризується наявністю конкуруючих взаємодій на місці та між сайтами. Всупереч останнім експериментальним і теоретичним результатам, які показують порушення квантованої накачування, викликане відштовхуванням на місці, ми доводимо, що досить великі взаємодії між вузлами дозволяють індуковане взаємодією відновлення насосів Таулесса. Наш аналіз далі показує, що виникнення стабільного топологічного транспорту при великих взаємодіях пов’язане з наявністю спонтанної хвилі порядку зв’язку на фазовій діаграмі основного стану моделі. Нарешті, ми обговорюємо конкретну експериментальну установку на основі ультрахолодних магнітних атомів в оптичній решітці для реалізації нещодавно представленого насоса Таулесса. Наші результати забезпечують новий механізм стабілізації насосів Таулесса у взаємодіючих квантових системах.

Стабілізація насосів Хаббарда-Таулесса через нелокальне ферміонне відштовхування PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Представлене зображення: ескіз адіабатичних транспортних властивостей у площині взаємодії ферміонного ланцюга, розглянутого в цій роботі. Стабільний квантований топологічний транспорт можна спостерігати при великих взаємодіях $U$ і $V$ на місці через конкуруючі ефекти.

► Дані BibTeX

@article{ArguelloLuengo2024стабілізація, doi = {10.22331/q-2024-03-14-1285}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1285}, title = {Стабілізація насосів {H}ubbard-{T}houless через нелокальне ферміонне відштовхування}, автор = {Arg{“{u}}ello-Luengo, Javier and Mark, Manfred J. and Ferlaino, Francesca and Lewenstein, Maciej and Barbiero, Luca and Juli{`{a}}-Farr{'{e}}, Сергій, журнал = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, видавець = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, обсяг = {8}, сторінки = {1285}, місяць = березень, рік = {2024} }

► Список літератури

[1] K. v. Klitzing, G. Dorda, and M. Pepper, Phys. Преподобний Летт. 45, 494 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.45.494

[2] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale і M. den Nijs, Phys. Преподобний Летт. 49, 405 (1982a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.405

[3] MZ Hasan і CL Kane, Rev. Mod. фіз. 82, 3045 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.3045

[4] Ч.-К. Chiu, J. C. Y. Teo, A. P. Schnyder і S. Ryu, Rev. Mod. фіз. 88, 035005 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.88.035005

[5] Ландау Л.Д., Ліфшиц Е.М., Пітаєвський М. Статистична фізика (Баттерворт-Хейнеман, Нью-Йорк, 1999).

[6] KG Wilson and J. Kogut, Phys. 12, 75 (1974).
https://doi.org/10.1016/0370-1573(74)90023-4

[7] K. von Klitzing, Нац. фіз. 13, 198 (2017).
https:///doi.org/10.1038/nphys4029

[8] C. Nayak, SH Simon, A. Stern, M. Freedman і S. Das Sarma, Rev. Mod. фіз. 80, 1083 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.80.1083

[9] S. Rachel, Rep. Prog. фіз. 81, 116501 (2018).
https://doi.org/10.1088/1361-6633/aad6a6

[10] DJ Tholess, Phys. B 27, 6083 (1983).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.27.6083

[11] Q. Niu і DJ Thouless, Journal of Physics A: Mathematical and General 17, 2453 (1984).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/17/12/016

[12] E. Berg, M. Levin, and E. Altman, Phys. Преподобний Летт. 106, 110405 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.110405

[13] S. Greschner, S. Mondal і T. Mishra, Phys. Rev. A 101, 053630 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.053630

[14] A. Hayward, C. Schweizer, M. Lohse, M. Aidelsburger і F. Heidrich-Meisner, Phys. B 98, 245148 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.98.245148

[15] S. Mondal, S. Greschner, L. Santos і T. Mishra, Phys. Rev. A 104, 013315 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.013315

[16] L. Lin, Y. Ke, and C. Lee, Phys. Rev. A 101, 023620 (2020a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.023620

[17] S. Mondal, A. Padhan і T. Mishra, Phys. Rev. B 106, L201106 (2022a).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.106.L201106

[18] Y. Kuno та Y. Hatsugai, Phys. Rev. Res. 2, 042024 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.042024

[19] А. Падхан, С. Мондал, С. Вішвешвара та Т. Мішра, «Взаємодіючі бозони на сходах Су-Шріффера-Гігера: топологічні фази та накачування Таулесса», (2023), arXiv:2306.09325 [cond-mat.quant- газ].
arXiv: 2306.09325

[20] M. Nakagawa, T. Yoshida, R. Peters і N. Kawakami, Phys. B 98, 115147 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.98.115147

[21] E. Bertok, F. Heidrich-Meisner, and AA Aligia, Phys. B 106, 045141 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.106.045141

[22] S. Mondal, E. Bertok і F. Heidrich-Meisner, Phys. B 106, 235118 (2022b).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.106.235118

[23] S. Mondal, E. Bertok і F. Heidrich-Meisner, Phys. B 107, 239903 (2023).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.107.239903

[24] Р. П. Фейнман, Міжн. J. Теор. фіз. 21, 467 (1982).
https:///doi.org/10.1007/bf02650179

[25] JI Cirac і P. Zoller, Nat. фіз. 8, 264 (2012).
https:///doi.org/10.1038/nphys2275

[26] І. М. Джорджеску, С. Ашхаб і Ф. Норі, преп. мод. фіз. 86, 153 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153

[27] AJ Daley, I. Bloch, C. Kokail, S. Flannigan, N. Pearson, M. Troyer, and P. Zoller, Nature 607, 667 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04940-6

[28] Е. Альтман, К. Р. Браун, Г. Карлео, Л. Д. Карр, Е. Демлер, К. Чін, Б. ДеМарко, С. Е. Економу, М. А. Ерікссон, К.-МК Фу, М. Грейнер, К. Р. Хаззард, Р. Г. Хулет, А. Дж. Коллар , Б. Л. Лев, М. Д. Лукін, Р. Ма, X. Мі, С. Місра, Ч. Монро, К. Мурч, З. Назаріо, К.-К. Ni, AC Potter, P. Roushan, M. Saffman, M. Schleier-Smith, I. Siddiqi, R. Simmonds, M. Singh, I. Spielman, K. Temme, DS Weiss, J. Vučković, V. Vuletić, J. Ye та M. Zwierlein, PRX Quantum 2, 017003 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.017003

[29] NR Cooper, J. Dalibard та IB Spielman, Rev. Mod. фіз. 91, 015005 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.015005

[30] R. Citro і M. Aidelsburger, Nat. Rev. Phys. 5, 87 (2023).
https://doi.org/10.1038/s42254-022-00545-0

[31] T. Ozawa, HM Price, A. Amo, N. Goldman, M. Hafezi, L. Lu, MC Rechtsman, D. Schuster, J. Simon, O. Zilberberg, and I. Carusotto, Rev. Mod. фіз. 91, 015006 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.015006

[32] Ю. Є. Краус, Ю. Лахіні, З. Рінгель, М. Вербін, О. Зільберберг, Phys. Преподобний Летт. 109, 106402 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.106402

[33] A. Cerjan, M. Wang, S. Huang, KP Chen і MC Rechtsman, Light: Science & Applications 9, 178 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41377-020-00408-2

[34] M. Jürgensen, S. Mukherjee і MC Rechtsman, Nature 596, 63 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03688-9

[35] M. Jürgensen, S. Mukherjee, C. Jörg і MC Rechtsman, Nat. фіз. 19, 420 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-022-01871-x

[36] M. Lohse, C. Schweizer, O. Zilberberg, M. Aidelsburger, and I. Bloch, Nat. фіз. 12, 350 (2016).
https:///doi.org/10.1038/nphys3584

[37] S. Nakajima, T. Tomita, S. Taie, T. Ichinose, H. Ozawa, L. Wang, M. Troyer, and Y. Takahashi, Nat. фіз. 12, 296 (2016).
https:///doi.org/10.1038/nphys3622

[38] Й. Мінгуцці, З. Чжу, К. Сандгольцер, А.-С. Walter, K. Viebahn і T. Esslinger, Phys. Преподобний Летт. 129, 053201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.053201

[39] А.-С. Walter, Z. Zhu, M. Gächter, J. Minguzzi, S. Roschinski, K. Sandholzer, K. Viebahn і T. Esslinger, Nat. фіз. 19, 1471 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-023-02145-w

[40] К. Фібан, А.-С. Walter, E. Bertok, Z. Zhu, M. Gächter, AA Aligia, F. Heidrich-Meisner і T. Esslinger, «Індукована взаємодією зарядова накачування в топологічній системі багатьох тіл», (2023), arXiv:2308.03756 [cond-mat.quant-gas].
arXiv: 2308.03756

[41] M. Lewenstein, A. Sanpera та V. Ahufinger, Ultracold Atoms in Optical Lattices: Simulation Quantum many-body systems, Vol. 54 (Oxford University Press, Оксфорд, 2012).
http:///www.oxfordscholarship.com/view/10.1093/acprof:oso/9780199573127.001.0001/acprof-9780199573127

[42] I. Bloch, J. Dalibard і W. Zwerger, Rev. Mod. фіз. 80, 885 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.80.885

[43] P. Sompet, S. Hirthe, D. Bourgund, T. Chalopin, J. Bibo, J. Koepsell, P. Bojovic, R. Verresen, F. Pollmann, G. Salomon, C. Gross, TA Hilker та I. Bloch, Nature 606, 484 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-022-04688-z

[44] J. Léonard, S. Kim, J. Kwan, P. Segura, F. Grusdt, C. Repellin, N. Goldman і M. Greiner, Nature 619, 495 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06122-4

[45] S. Ejima та S. Nishimoto, Phys. Преподобний Летт. 99, 216403 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.99.216403

[46] T. Lahaye, C. Menotti, L. Santos, M. Lewenstein і T. Pfau, Rep. Prog. фіз. 72, 126401 (2009).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/72/12/126401

[47] L. Chomaz, I. Ferrier-Barbut, F. Ferlaino, B. Laburthe-Tolra, BL Lev і T. Pfau, Reports on Progress in Physics 86, 026401 (2022).
https:///doi.org/10.1088/1361-6633/aca814

[48] U. Schollwöck, Ann. фіз. 326, 96 (2011).
https:///doi.org/10.1016/j.aop.2010.09.012

[49] J. Hauschild та F. Pollmann, SciPost Phys. лект. Записки , 5 (2018).
https:///doi.org/10.21468/SciPostPhysLectNotes.5

[50] М. Накамура, J. Phys. Соц. Японія 68, 3123 (1999).
https:///doi.org/10.1143/JPSJ.68.3123

[51] М. Накамура, Phys. B 61, 16377 (2000).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.61.16377

[52] E. Jeckelmann, Phys. Преподобний Летт. 89, 236401 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.236401

[53] P. Sengupta, AW Sandvik і DK Campbell, Phys. B 65, 155113 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.65.155113

[54] AW Sandvik, L. Balents і DK Campbell, Phys. Преподобний Летт. 92, 236401 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.92.236401

[55] YZ Zhang, Phys. Преподобний Летт. 92, 246404 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.92.246404

[56] К.-М. Там, С.-В. Tsai, and DK Campbell, Phys. Преподобний Летт. 96, 036408 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.96.036408

[57] S. Glocke, A. Klümper, and J. Sirker, Phys. B 76, 155121 (2007).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.76.155121

[58] M. Di Dio, L. Barbiero, A. Recati і M. Dalmonte, Phys. Rev. A 90, 063608 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.063608

[59] S. Julià-Farré, D. González-Cuadra, A. Patscheider, MJ Mark, F. Ferlaino, M. Lewenstein, L. Barbiero та A. Dauphin, Phys. Rev. Res. 4, L032005 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.L032005

[60] MJ Rice та EJ Mele, Phys. Преподобний Летт. 49, 1455 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.1455

[61] W. P. Su, J. R. Schrieffer і A. J. Heeger, Phys. Преподобний Летт. 42, 1698 (1979).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.42.1698

[62] S. Ryu, AP Schnyder, A. Furusaki та AWW Ludwig, New J. Phys. 12, 065010 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065010

[63] SR Manmana, AM Essin, RM Noack і V. Gurarie, Phys. B 86, 205119 (2012).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.86.205119

[64] V. Gurarie, Phys. B 83, 085426 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.83.085426

[65] T. Yoshida, R. Peters, S. Fujimoto та N. Kawakami, Phys. Преподобний Летт. 112, 196404 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.196404

[66] D. Wang, S. Xu, Y. Wang і C. Wu, Phys. B 91, 115118 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.91.115118

[67] Б.-Т. Є, Л.-З. Mu, and H. Fan, Phys. B 94, 165167 (2016).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.94.165167

[68] B. Sbierski і C. Karrasch, Phys. B 98, 165101 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.98.165101

[69] L. Barbiero, L. Santos і N. Goldman, Phys. B 97, 201115 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.97.201115

[70] NH Le, AJ Fisher, NJ Curson та E. Ginossar, npj Quantum Inf. 6, 24 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41534-020-0253-9

[71] Ю.-Т. Lin, DM Kennes, M. Pletyukhov, CS Weber, H. Schoeller, and V. Meden, Phys. B 102, 085122 (2020b).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.102.085122

[72] A. Montorsi, U. Bhattacharya, D. González-Cuadra, M. Lewenstein, G. Palumbo та L. Barbiero, Phys. Rev. B 106, L241115 (2022).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.106.L241115

[73] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale і M. den Nijs, Phys. Преподобний Летт. 49, 405 (1982b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.405

[74] SR White, Phys. Преподобний Летт. 69, 2863 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2863

[75] R. Orús і G. Vidal, Phys. B 78, 155117 (2008).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.78.155117

[76] JA Marks, M. Schüler, JC Budich і TP Devereaux, Phys. B 103, 035112 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.103.035112

[77] К. Лоїда, Дж.-С. Bernier, R. Citro, E. Orignac і C. Kollath, Phys. Преподобний Летт. 119, 230403 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.230403

[78] L. Barbiero, A. Montorsi, and M. Roncaglia, Phys. B 88, 035109 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.88.035109

[79] WS Bakr, JI Gillen, A. Peng, S. Fölling і M. Greiner, Nature 462, 74 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08482

[80] M. Endres, M. Cheneau, T. Fukuhara, C. Weitenberg, P. Schauß, C. Gross, L. Mazza, MC Bañuls, L. Pollet, I. Bloch та S. Kuhr, Science 334, 200 (2011) ).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1209284

[81] TA Hilker, G. Salomon, F. Grusdt, A. Omran, M. Boll, E. Demler, I. Bloch та C. Gross, Science 357, 484 (2017).
https:///doi.org/10.1126/science.aam8990

[82] А. Патшайдер, Б. Чжу, Л. Чомаз, Д. Петтер, С. Баєр, А.-М. Rey, F. Ferlaino та MJ Mark, Phys. Дослідження 2, 023050 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023050

[83] Л. Су, А. Дуглас, М. Сзурек, Р. Грот, С. Ф. Озтюрк, А. Кран, А. Х. Хеберт, Г. А. Фелпс, С. Ебаді, С. Дікерсон, Ф. Ферлайно, О. Маркович і М. Грейнер, Nature 622, 724 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06614-3

[84] S. Baier, D. Petter, JH Becher, A. Patscheider, G. Natale, L. Chomaz, MJ Mark і F. Ferlaino, Phys. Преподобний Летт. 121, 093602 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.093602

[85] J. Fraxanet, D. González-Cuadra, T. Pfau, M. Lewenstein, T. Langen і L. Barbiero, Phys. Преподобний Летт. 128, 043402 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.043402

[86] M. Sohmen, MJ Mark, M. Greiner і F. Ferlaino, SciPost Phys. 15, 182 (2023).
https:///doi.org/10.21468/SciPostPhys.15.5.182

[87] А. Д. Ланге, К. Пілх, А. Прантнер, Ф. Ферлайно, Б. Енгезер, Х.-К. Nägerl, R. Grimm, and C. Chin, Phys. Rev. A 79, 013622 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.013622

Цитується

[1] Sergi Julià-Farré, Javier Argüello-Luengo, Loïc Henriet та Alexandre Dauphin, «Квантовані насоси Thouless, захищені взаємодіями в димеризованих масивах пінцетів Рідберга», arXiv: 2402.09311, (2024).

[2] Аширбад Падхан і Тапан Мішра, «Насос заряду Tholess, керований розладом у квазіперіодичному ланцюзі», arXiv: 2312.16568, (2023).

Вищезазначені цитати від SAO / NASA ADS (останнє оновлення успішно 2024-03-16 01:49:46). Список може бути неповним, оскільки не всі видавці надають відповідні та повні дані про цитування.

On Служба, на яку посилається Crossref даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2024-03-16 01:49:45).

Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.

Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
джерело: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1285/

Часова мітка: Березня 14, 2024

Часова мітка: Вересень 22, 2022

Перевидано Платоном

Конвеєрна корельована мінімальна вагова ідеальна відповідність коду поверхні

Шумостійкі оцінки енергії основного стану з глибоких квантових ланцюгів

Квантовий перемикач однозначно визначається своєю дією на унітарні операції

Молекулярний квантовий дизайн схеми: підхід на основі графів

Очищення заплутаності за допомогою квантових кодів LDPC та ітеративного декодування

Формалізм стабілізатора XP: узагальнення формалізму стабілізатора Паулі з довільними фазами

Про нас

Вертикальний пошук & Ai

платформа

Залишайтеся на зв'язку

рахунки