Revealing many-body effects on interband coherence through adiabatic charge pumping
Revealing many-body effects on interband coherence through adiabatic charge pumping
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通过绝热电荷泵揭示带间相干性的多体效应
DOI：
10.1103/physrevb.100.144303
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发表时间：
2019-07
影响因子：
3.7
通讯作者：
Jiangbin Gong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sen Mu;Da-Jian Zhang;Longwen Zhou;Jiangbin Gong
研究了一维晶格中无自旋费米子非平衡态的绝热电荷泵浦，着重讨论了它在揭示多体相互作用对带间相干性影响方面的作用。对于非相互作用系统，每个绝热周期的泵浦电荷不仅取决于所占据的带的拓扑结构，而且还取决于初始态的带间相干性。这一洞察为定量观察多体相互作用如何影响量子相干性提供了一个有趣的机会，多体相互作用在绝热泵浦之前开启了不同的持续时间。特别是，通过调整不同绝热泵浦方案的开启速率，以及在绝热泵浦之前扫描多体相互作用的持续时间，可以清楚地观察到带间相干效应。然后可以详细地研究存在多体相互作用时单粒子带间相干性的时间依赖性。作为一个侧面但有趣的结果，对于相对较弱的相互作用强度，发现如果由子晶格表示中的单粒子密度矩阵定义的相干度量达到其局部极小值，则不同泵浦方案之间的泵浦电荷差异消失。因此，我们的结果为定量研究存在多体相互作用(例如，在热化过程中)的量子相干动力学提供了一种有趣的手段。
The adiabatic charge pumping of a non-equilibrium state of spinless fermions in a one-dimensional lattice is investigated, with an emphasis placed on its usefulness in revealing many-body interaction effects on interband coherence. For a non-interacting system, the pumped charge per adiabatic cycle depends not only on the topology of the occupied bands but also on the interband coherence in the initial state. This insight leads to an interesting opportunity for quantitatively observing how quantum coherence is affected by many-body interaction that is switched on for a varying duration prior to adiabatic pumping. In particular, interband coherence effects can be clearly observed by adjusting the switch-on rates with different adiabatic pumping protocols and by scanning the duration of many-body interaction prior to adiabatic pumping. The time dependence of single-particle interband coherence in the presence of many-body interaction can then be examined in detail. As a side but interesting result, for relatively weak interaction strength, it is found that the difference in the pumped charges between different pumping protocols vanishes if a coherence measure defined from the single-particle density matrix in the sublattice representation reaches its local minima. Our results hence provide an interesting means to quantitatively probe the dynamics of quantum coherence in the presence of many-body interaction (e.g., in a thermalization process).
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影响因子：
16.6
作者：
Narasimhachar V;Gour G
通讯作者：
Gour G
影响因子：
8.6
作者：
Baumgratz, T.;Cramer, M.;Plenio, M. B.
通讯作者：
Plenio, M. B.
DOI：
10.1002/chin.200214016
发表时间：
2002-04
期刊：
ChemInform
影响因子：
--
作者：
M. Greiner;O. Mandel;T. Esslinger;T. Haensch;I. Bloch
通讯作者：
M. Greiner;O. Mandel;T. Esslinger;T. Haensch;I. Bloch
影响因子：
44.1
作者：
Cazalilla, M. A.;Citro, R.;Rigol, M.
通讯作者：
Rigol, M.
影响因子：
64.8
作者：
Rigol, Marcos;Dunjko, Vanja;Olshanii, Maxim
通讯作者：
Olshanii, Maxim