Forskere indser et unormalt Floquet-topologisk system

Et internationalt hold ledet af fysikere fra Ludwig-Maximilians Universitaet (LMU) i München realiserede et nyt ægte tidsafhængigt topologisk system med ultrakolde atomer i periodisk drevne optiske bikagegitter.

Topologiske faser af stof har tiltrukket sig stor interesse på grund af deres unikke elektroniske egenskaber, der ofte resulterer i eksotiske overflade- eller grænsetilstande, hvis eksistens er forankret i det underliggende systems ikke-trivielle topologiske egenskaber. I særdeleshed, robustheden af ​​disse egenskaber gør dem interessante til anvendelser.

Periodisk kørsel er dukket op som en vigtig teknik til at efterligne fysikken i udrevne topologiske faststofsystemer. Egenskaberne ved drevne topologiske systemer, imidlertid, overskrider deres statiske modstykker. Ved at bruge en BEC på 39K indlæst i et periodisk moduleret optisk bikagegitter, vi kunne generere sådan et tidsafhængigt topologisk system.

For visse modulationsparametre er systemet i et såkaldt anomalt Floquet-regime, hvor Chern-tallene for alle bulkbånd er lig med nul, mens der på samme tid eksisterer chirale kanttilstande i alle kvasienergi-gab. Disse ikke-trivielle topologiske egenskaber stammer fra den ikke-trivielle vikling af kvasienergispektret og kan ikke forekomme i udrevne systemer.

Ved at kombinere energigab og lokale Hall-afbøjningsmålinger, det fulde sæt af topologiske invarianter, der beskriver det tidsafhængige system, blev bestemt eksperimentelt for første gang, og eksistensen af ​​chirale kanttilstande kunne afsløres selv i en geometri med glatte grænser. På grund af dets bemærkelsesværdige egenskaber, især ved tilstedeværelse af uorden, den unormale Floquet-fase lover realiseringen af ​​interaktion, periodisk drevne systemer, der kan understøtte en mange-krops-lokaliseret bulk, men termaliserende kanttilstande - en spændende ikke-ligevægtsfase med mange krop, der kan vise sig at være modstandsdygtig over for konventionel Floquet-opvarmning.