波包动力学中Floquet拓扑的动力特征
周期性驱动的量子系统,即Floquet系统,为在静态环境中无法实现的新型拓扑相工程提供了多功能平台。然而,动态表征这些非平衡拓扑不变量仍是一大挑战。本文在扩展希尔伯特空间中发展了Floquet微扰理论,以解析描述波包的质心动力学。将该理论应用于驱动Su-Schrieffer-Heeger模型时,揭示了质心表现出多频率的Zitterbewegung振荡,其频谱组成和相位直接与系统的Floquet能带结构相关。关键发现是,拓扑相变处的能带反转会在质心动力学中留下独特印记,包括低频模式的出现以及振荡轨迹的相移。这些动力学特征为检测Floquet拓扑不变量提供了实用方案,并分别在高频和强驱动区域进行了验证。该工作确立了质心动力学作为探索Floquet系统拓扑相变的简单且实验可行的探测手段。

