Quantum dynamics in low-dimensional topological systems
Year: 2020
Type: preprint
Abstract: El descubrimiento de la materia topologica ha revolucionado el campo de la fisica de la materia condensada, dando lugar a muchos fenomenos interesantes y fomentando el desarrollo de nuevas tecnologias cuanticas. En esta tesis estudiamos la dinamica cuantica que tiene lugar en sistemas topologicos de baja dimension, concretamente en redes 1D y 2D que son aislantes topologicos. Primero estudiamos la dinamica de dublones, estados ligados de dos fermiones que aparecen en sistemas con interacciones fuertes de tipo Hubbard. Tambien incluimos el efecto de modulaciones periodicas en el sistema e investigamos los fenomenos que produce la accion conjunta de estas modulaciones y la interaccion entre particulas. Entre ellos, cabe destacar la desaparicion de estados de borde topologicos en el modelo SSH-Hubbard, el confinamiento de dublones en una unica subred en determinadas redes 2D, y la transferencia de largo alcance de dublones entre los bordes de cualquier red finita. Despues, aplicamos nuestros conocimientos sobre aislantes topologicos a un sistema bastante distinto: emisores cuanticos acoplados a un analogo fotonico del modelo SSH. En este sistema calculamos la dinamica de los emisores, considerando el modelo SSH fotonico como un bano estructurado colectivo. Encontramos que la naturaleza topologica del bano se refleja en los estados ligados fotonicos y en las interacciones dipolares efectivas entre los emisores. Ademas, la topologia del bano afecta a las propiedades de scattering de un foton. Finalmente echamos un breve vistazo a la posibilidad de usar este tipo de sistemas para la simulacion de Hamiltonianos de spin y discutimos los distintos estados fundamentales que el sistema soporta.
Source: arXiv (Cornell University)
Author: Miguel Bello Gamboa
Language: English
Subfield: Condensed Matter Physics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W3082043418