在福克态晶格中快速拓扑光子传输的全局绝热判据

利用正弦耦合曲线,已在Fock态晶格中实现了高速拓扑态转移,但其内在原因此前尚不明确。研究团队建立了全局绝热判据(GAC),通过非绝热因子的均值与方差来约束保真度损失。GAC表明,高速转移的关键并非恒定的能隙,而是非绝热性方差的消失。对于幂律耦合曲线,仅正弦形状能使方差归零,因此该形状具有全局最优性。结合实验退相干参数,预测五光子态的最优转移时长为161纳秒,远低于实验中使用的600纳秒,时间缩短超过73%,同时转移光子数增加29%。最优时长与光子数呈简单线性关系,提供了实用指导。通过构造替代的恒定能隙耦合族,研究证实仅靠恒定能隙不足以实现快速拓扑光子转移,其核心条件是非绝热性的均匀性。该工作为观测到的转移速度提供了严格解释,并建立了快速拓扑光子学工程的通用框架。
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提交arXiv: 2026-06-02 09:53

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