二维亚波长拓扑暗态晶格

该研究团队提出了一种通用框架,用于在Λ型原子-光耦合构型中利用空间依赖的原子暗态来构建二维亚波长拓扑光学晶格。通过精心设计原子内部态间耦合激光场的空间分布,研究人员展示了如何生成亚波长类克罗尼格-彭尼几何标量势,并伴随在标量势相同区域局域化的窄而强的人工磁场斑块。这些尖锐的磁通峰值被反向符号的平滑背景磁场补偿,导致每个晶胞净磁通为零,同时仍能形成拓扑非平庸的能带结构。 特别地,当峰值足够窄时,其影响最小化,系统在剩余平滑背景磁场中的行为类似于朗道问题,允许形成具有单位陈数的近平坦能带。数值分析证实了理想陈能带的存在,以及拓扑相对于非绝热效应和损耗的鲁棒性。该方案非常适合于在超冷原子气体中模拟量子霍尔系统和分数量子陈绝缘体,为探索具有高度可调谐性的强关联拓扑相提供了新平台。

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