在一维调制拓扑系统中实现二维动力学量子相变仿真

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zl8232565
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在凝聚态物理中,量子霍尔效应的发现促使物理学家提出拓扑不变量来刻画拓扑物相的物理性质,该概念是由系统能带结构的拓扑性质决定的。人们在量子模拟实验中发现,将某一周期性参数∈(-,]作为Bloch能带的额外维度时,一维光晶格可以模拟二维系统的拓扑性质。理论上,将该参数视为伪动量对动量空间扩维时,系统的拓扑性质将由广义动量空间(由动量6)和周期参数构建)中定义的陈数表征。此外,冷原子平台上还可以观测到非平衡系统的有趣现象——动力学量子相变,这引发了人们对动力学量子相变与平衡相变之间关系的思考。目前,一维和二维拓扑系统中拓扑与动力学量子相变间的关系已经得到了理论和实验证实。那么,除了模拟二维系统的拓扑性质之外,在一维调制系统中是否可以实现二维动力学量子相变的仿真?基于这一想法,本文引入了一维调制的扩展Su-Schrieffer-Heeger模型,它与二维Haldane模型具有相同的相图。我们主要研究了调制参数对动量空间扩维后,各物理量对动力学相变信号的捕捉,以及调制系统的拓扑性质与动力学量子相变的关系。第一章,我们简要介绍了动力学量子相变的基本概念、其在拓扑系统中的发展以及动力学相变的实验进展。第二章,我们介绍了傅里叶变换以及动量空间中的对称性。第三章,我们主要介绍了扩维这一方法在拓扑研究中的应用,包括对动量空间扩维以考察系统的拓扑性质,以及在相变点扩维来区分量子相变中的拓扑相变。第四章,在扩展的Su-Schrieffer-Heeger模型中,根据相变的发生条件,我们获得了满足相变条件的淬火参数关系。我们发现,在相图上淬火时,动力学相变的触发条件与淬火是否过相边界密切相关,所以不只是拓扑数改变的淬火才会触发动力学量子相变;此外,我们还发现拓扑相内的淬火取决于一个拓扑无关量。随后,通过计算洛施密特回波率、Fisher zeros以及动力学拓扑序参量,我们展示了动力学量子相变由一维到二维的扩张。最后,与Haldane模型的对比表明,一对不动点的存在与临界动量的分布以及动力学相变的鲁棒性之间存在紧密联系。在扩展的Su-Schrieffer-Heeger模型中,淬火过相边界产生的动力学相变具有鲁棒性。本文的研究将动力学量子相变的相关概念延伸到调制系统中,建立了动力学量子相变从一维过渡到二维的桥梁。考虑到实验中构建二维光晶格的复杂性,本文的研究为在低维系统中实现高维的动力学量子相变仿真提供了思路。最后,我们对全文进行了总结和展望。
其他文献
以ChatGPT 为代表的人工智能大语言模型有望带来新一轮的知识革命。ChatGPT 有着强大的掌握语言意义以及举一反三的学习能力,使其具有知识库的属性。ChatGPT 的开放使用赋予了人们更加平等获取知识的机会,并可以帮助人们丰富对知识的理解、解决知识差异造成的冲突并促为进群体间的协作提供了新的途径。人类与大语言模型之间应该成为协作关系,实现知识共建。为实现这一目标,应当推动企业更好的承担知识协
期刊
生成式人工智能ChatGPT走进日常学习生活,引发教育界广泛关注与讨论。在教育数字化转型背景下,以ChatGPT为代表的AI赋能教育,对教育现代化具有积极革新作用,其一定意义上有利于教育系统中学生、教师、家长的现代化;有益于学校治理、教育技术、学校教研的现代化;有助于终身学习、教育公平、社会教育功能发挥。但面对飞速发展的AI技术应用于教育教学,教育工作者要准确识变、科学应变、主动求变、以变应变,祛
期刊
由于在充放电过程中,赝电容器电极材料不仅表面发生带电粒子吸附/脱附,同时发生氧化还原反应,相比其他储能设备,赝电容器具有更大比电容值和更快充放电速率,因此使得赝电容器在储能领域备受研究学者关注。但是随着氧化还原反应的进行,电极材料活性物质不断消耗,进而影响赝电容器使用寿命。与碳电极材料(比表面积约为44m~2 g-1)相比,金属氧化物/氢氧化物(比表面积约为13 m~2 g-1)比表面积较小,不能
学位
现代技术先进的桥梁建设离不开施工监控技术。大跨度复杂结构体系桥梁的建造,最佳的几何线形以及合理的内力状况不只和设计相关,还要保证科学合理的施工方式,因而要在桥梁施工过程中进行监测和控制。本文以山西省长治市(130+130)m跨径神农湖大桥(独塔双索面斜拉桥)为依托工程,开展桥梁施工监控技术研究,在现场实测基础上,采用Midas Civil 2019空间杆系有限元程序,对结构的主塔,主梁和斜拉索内力
学位
移动支付业务作为更高层次的电子支付手段,已经成为国家信息化建设的重要标志。移动支付业务的发展改变了传统电信增值业务和金融业务的商业模式,对我国通信业和金融业政策管制提出了挑战,同时给设备制造商、移动运营商和银行等企业提供了发展的新机遇,在这种前提下,如何推动移动支付业务的健康有序发展,成为值得深入研究的课题。论文在简要介绍移动支付业务的发展背景、基本原理和技术的基础上,分别对我国移动支付业务的总体
学位
ChatGPT作为生成式人工智能的代表,具备以往人工智能不具有的强大生成式功能,即内容生成、智能问答、情感陪伴、认知辅助等。其对诸多领域产生深刻影响,尤其是介入了高等教育。ChatGPT在高等教育发展中具有广阔的应用前景,正更新着高等教育传授知识的内容与方式、赋能提升高等教育人才培养水平和助推高校建设体系优化,以强大的科学技术力量支持着高等教育高质量发展。同时,在高等教育发展中应用ChatGPT也
期刊
七自由度机械臂由于其独特的操作灵活性,正在工业装配、安全防爆、医疗康复、航空航天等领域得到广泛开发。目前关于机械臂前沿领域的研究有:基于旋量(属于李群并且满足指数映射)或投影牛顿-欧拉法的动力学建模,基于神经网络的高级控制系统等。本文以Barrett WAM 7R机械臂为主要研究模型,研究七自由度机械臂的运动学、动力学、轨迹规划及控制,主要研究内容如下:1.分析Barrett WAM 7R机械臂的
学位
随着新一轮科技革命和产业变革的加速推进以及人工智能技术的迅猛发展,世界各国纷纷将数字化转型视为教育改革的重要趋势和当下关切。ChatGPT作为生成式人工智能技术的代表,对于推动高等教育数字化转型具有重要价值,如为高等教育教学创设新场景、促进科研知识生产的变革、推动高校数字环境的建设。在ChatGPT浪潮的推动下,高等教育数字化转型的路径主要包括:构建高等教育数字化转型的相关指标测评框架、树立高等教
期刊
针对战时联勤保障中的“需求迷雾”和“资源迷雾”问题,提出一种云平台构想。借助云计算和物联网技术构建软件集成、专业保障库、装备物资管理、战场感知态势等,并以“4个云平台”为基础构建联勤保障一体化指挥信息中心。结果表明,该构想为联勤保障部队的信息化建设提供了参考和借鉴。
期刊
目前电动汽车行驶的最主要工况为城市工况。由于城市交通环境复杂多变,电动汽车需频繁加减速,不仅导致乘客的体验感差,而且增大了行驶能耗。无线通信技术与车辆的融合,能够使驾驶员预知未来行驶工况,有助于操控车辆平稳运动,进而降低电动车的能耗。为此本文在融合车联网通信的城市交通环境的背景下,对基于数据特征驱动的车速预测和基于车速预测的节能控制策略展开相关研究。本文的主要工作如下:以全轮独立驱动电动车为研究对
学位