Edasijõudnute uuringute instituut, Tsinghua ülikool, Peking 100084, Hiina
Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.
Abstraktne
Selles kirjas pakume välja, kuidas mõõta kvantiseeritud mittelineaarset transporti, kasutades harmoonilises lõksus kahemõõtmelisi ülikülma aatomiga Fermi gaase. See skeem nõuab kahe optilise impulsi järjestikust rakendamist vasakul ja alumisel pooltasandil ning seejärel lisaaatomite arvu mõõtmist esimeses kvadrandis. Ideaalsetes olukordades kvantifitseeritakse see mittelineaarne tihedusvastus kahele järjestikusele impulsile ja kvantimisväärtus uurib kohaliku Fermi mere Euleri omadust püüniskeskuses. Uurime eksperimentide praktilisi mõjusid, sealhulgas piiratud impulsi kestust, impulsside piiratud serva laiust ja piiratud temperatuuri, mis võivad põhjustada kõrvalekaldeid kvantiseerimisest. Pakume välja meetodi hälbe vähendamiseks, keskmistades esimeses ja kolmandas kvadrandis tehtud mõõtmised, mis on inspireeritud sümmeetria kaalutlustest. Selle meetodi abil saab kvantiseeritud mittelineaarset vastust suhteliselt hästi jälgida katsetingimustega, mis on kergesti saavutatavad ülikülmade aatomitega.
► BibTeX-i andmed
► Viited
[1] MZ Hasan ja CL Kane, Kollokvium: Topoloogilised isolaatorid, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010). https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045
[2] X.-L. Qi ja S.-C. Zhang, Topoloogilised isolaatorid ja ülijuhid, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011). https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.83.1057.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.83.1057
[3] BA Bernevig ja T. Hughes, Topoloogilised isolaatorid ja topoloogilised ülijuhid (Princeton University Press 2013). https:///doi.org/10.1515/9781400846733.
https:///doi.org/10.1515/9781400846733
[4] E. Witten, Kolm loengut mateeria topoloogilistest faasidest, Riv. del Nuovo Cim. 39, 313 (2016). https:///doi.org/10.1393/ncr/i2016-10125-3.
https:///doi.org/10.1393/ncr/i2016-10125-3
[5] X.-G. Wen, Kollokvium: Mateeria kvanttopoloogiliste faaside loomaaed, Rev. Mod. Phys. 89, 041004 (2017). https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.89.041004.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.89.041004
[6] NP Armitage, EJ Mele ja A. Vishwanath, Weyl ja Dirac poolmetallid kolmemõõtmelistes tahketes ainetes, Rev. Mod. Phys. 90, 015001 (2018). https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.90.015001.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.90.015001
[7] R. Moessner ja JE Moore, Aine topoloogilised faasid (Cambridge University Press 2021). https:///doi.org/10.1017/9781316226308.
https:///doi.org/10.1017/9781316226308
[8] R. Landauer, Voolude ja väljade ruumiline varieerumine metallilise juhtivuse lokaalsete hajutajate tõttu, IBM J. Res. Dev. 1, 223 (1957). https:///doi.org/10.1147/rd.13.0223.
https:///doi.org/10.1147/rd.13.0223
[9] DS Fisher ja PA Lee, Juhtivuse ja ülekandemaatriksi vaheline seos, Phys. Rev. B 23, 6851 (1981). https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.23.6851.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.23.6851
[10] BJ van Wees, H. van Houten, CWJ Beenakker, JG Williamson, LP Kouwenhoven, D. van der Marel ja CT Foxon, Punktkontaktide kvanteeritud juhtivus kahemõõtmelises elektrongaasis, Phys. Rev. Lett. 60, 848 (1988). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.848.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.848
[11] DA Wharam, TJ Thornton, R. Newbury, M. Pepper, H. Ahmed, JE F Frost, DG Hasko, DC Peacock, DA Ritchie ja GAC Jones, Ühemõõtmeline transport ja ballistilise takistuse kvantifitseerimine, J. Phys . C: tahkisfüüsika. 21 L209 (1988). https:///dx.doi.org/10.1088/0022-3719/21/8/002.
https://doi.org/10.1088/0022-3719/21/8/002
[12] T. Honda, S. Tarucha, T. Saku ja Y. Tokura, Kvanteeritud juhtivus täheldatud 2 kuni 10 $ mu$ m pikkustes kvantjuhtmetes, Jpn. J. Appl. Phys. 34, L72 (1995). https:///dx.doi.org/10.1143/JJAP.34.L72.
https:///doi.org/10.1143/JJAP.34.L72
[13] I. van Weperen, SR Plissard, EPAM Bakkers, SM Frolov ja LP Kouwenhoven, Kvanteeritud juhtivus InSb nanojuhtmes, Nano Lett. 13, 387 (2013). https:///doi.org/10.1021/nl3035256.
https:///doi.org/10.1021/nl3035256
[14] S. Frank, P. Poncharal, ZL Wang ja WA de Heer, Carbon nanotoru kvanttakistid, Science 280, 1744 (1998). https:///doi.org/10.1126/science.280.5370.1744.
https:///doi.org/10.1126/science.280.5370.1744
[15] S. Krinner, D. Stadler, D. Husmann, J.-P. Brantut ja T. Esslinger, Kvanteeritud juhtivuse vaatlemine neutraalses aines, Nature 517, 64 (2015). https:///doi.org/10.1038/nature14049.
https:///doi.org/10.1038/nature14049
[16] S. Krinner, T. Esslinger ja J.-P. Brantut, Kahe terminali transpordi mõõtmised külmade aatomitega, J. Phys.: Condens. Matter 29 343003 (2017). https:///doi.org/10.1088/1361-648X/aa74a1.
https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa74a1
[17] M. Lebrat, S. Häusler, P. Fabritius, D. Husmann, L. Corman ja T. Esslinger, Kvanteeritud juhtivus spin-selektiivse aatomipunktkontakti kaudu, Phys. Rev. Lett. 123, 193605 (2019). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.193605.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.193605
[18] K. v. Klitzing, G. Dorda ja M. Pepper, Uus meetod peenstruktuurikonstandi suure täpsusega määramiseks kvantiseeritud saali takistuse põhjal, Phys. Rev. Lett. 45, 494, (1980). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.45.494.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.45.494
[19] DJ Thouless, M. Kohmoto, MP Nightingale ja M. den Nijs, Quantized Hall juhtivus kahemõõtmelises perioodilises potentsiaalis, Phys. Rev. Lett. 49, 405 (1982). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.49.405
[20] FDM Haldane, Kvant-Halli efekti mudel ilma Landau tasemeteta: "Pariteedi anomaalia" kondenseeritud aine realiseerimine, Phys. Rev. Lett. 61, 2015 (1988). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.2015.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.2015
[21] C.-Z. Chang et al. Kvant-anomaalse Halli efekti eksperimentaalne vaatlus magnetilises topoloogilises isolaatoris, Science 340, 167 (2013). https:///doi.org/10.1126/science.1234414.
https:///doi.org/10.1126/science.1234414
[22] CL Kane ja EJ Mele, $Z_2$ topoloogiline järjekord ja kvantspinn Halli efekt, Phys. Rev. Lett. 95 146802 (2005); https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.146802 Quantum Spin Hall Effect in Graphene, Phys. Rev. Lett. 95, 226801 (2005). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.226801.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.226801
[23] BA Bernevig ja S.-C. Zhang, Quantum spin Halli efekt, Phys. Rev. Lett. 96, 106802 (2006). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.106802.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.106802
[24] M. König, S. Wiedmann, C. Brüne, A. Roth, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, X.-L. Qi ja S.-C. Zhang, Quantum spin Hall isolaatori olek HgTe kvantkaevudes, Science 318, 766 (2007). https:///doi.org/10.1126/science.1148047.
https:///doi.org/10.1126/science.1148047
[25] C. L Kane, Kvanteeritud mittelineaarne juhtivus ballistilistes metallides, Phys. Rev. Lett. 128, 076801 (2022). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.076801.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.076801
[26] M. Rodriguez-Vega, Kvanteeritud üllatus Fermi pinna topoloogiast, Füüsika, 15 s19 (2022).
[27] AS Schwartz, Topoloogia füüsikutele (Springer 1994). https:///doi.org/10.1007/978-3-662-02998-5.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-02998-5
[28] IM Lifshitz, Metalli elektronide omaduste anomaaliad kõrgsurvepiirkonnas, Sov. Phys. JETP, 11, 1130 (1960).
[29] P. Wang, Z.-Q. Yu, Z. Fu, J. Miao, L. Huang, S. Chai, H. Zhai ja J. Zhang, Spin-orbit sidestatud degenereerunud Fermi gaasid, Phys. Rev. Lett. 109, 095301 (2012). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.095301.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.095301
[30] L. Tarruell, D. Greif, T. Uehlinger, G. Jotzu ja T. Esslinger, Diraci punktide loomine, liigutamine ja ühendamine Fermi gaasiga häälestatavas kärgstruktuuris, Nature 483, 302 (2012). https:///doi.org/10.1038/nature10871.
https:///doi.org/10.1038/nature10871
[31] DB Hume, I. Stroescu, M. Joos, W. Muessel, H. Strobel ja MK Oberthaler, Accurate Atom Counting in Mesoscopic Ensembles, Phys. Rev. Lett. 111, 253001 (2013). https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.253001 Vt ka V. Vuletic, Physics, 6, 137 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.253001
[32] Numbrilise programmi leiate aadressilt https:///github.com/YangFan403/Quantized-nonlinear-transport-with-ultracold-atoms/tree/main.
https:///github.com/YangFan403/Quantized-nonlinear-transport-with-ultracold-atoms/tree/main
[33] PK Tam, M. Claassen ja CL Kane, Topoloogiline mitmeosaline takerdumine Fermi vedelikus, Phys. Rev. X 12, 031022 (2022). https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.12.031022.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.12.031022
Viidatud
[1] Pengfei Zhang, "Quantized Topological Response in Trapped Quantum Gases", arXiv: 2207.02382.
[2] Pok Man Tam ja Charles L. Kane, "Fermi mere topoloogia uurimine Andrejevi riigitranspordi poolt", arXiv: 2210.08048.
Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2022-11-12 16:25:25). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.
On Crossrefi viidatud teenus teoste viitamise andmeid ei leitud (viimane katse 2022-11-12 16:25:23).
See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.
