Floquet理论及其在开放量子与经典系统中的应用

本文综述了开放(耗散)量子或经典系统中弗洛凯工程(FE)现象的理论分析方法,重点介绍了该团队的最新研究成果。在量子系统FE的诸多理论研究中,学者们通常采用基于薛定谔方程的封闭(孤立)量子系统弗洛凯理论。然而,当考虑激光等振荡场驱动材料中的FE时,目标系统与环境(热库)之间不可避免存在微弱但有限的相互作用。本文通过量子主方程(GKSL方程)描述这类周期性驱动的耗散系统,特别揭示了在长时间驱动下,由于驱动场能量注入与热库能量释放达到平衡,系统会形成非平衡稳态。 对于经典系统,若简单套用量子弗洛凯理论将会失效——因其运动方程(EOM)通常具有非线性特征,而弗洛凯定理仅适用于线性微分方程。该研究通过引入经典变量的分布函数(即福克-普朗克方程),推导出驱动系统的有效运动方程,从而阐明了经典系统弗洛凯理论的核心机制。在基础理论阐述之外,本文还评述了FE的典型范例(弗洛凯拓扑绝缘体、金属与磁体中的逆法拉第效应、卡皮查摆等)以及耗散辅助型FE现象。

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