非热浮标准晶体中的拓扑三相变

2025-06-24 09:24来源:本站

  实验设置类似于参考文献中描述的设置。11,35。该设置由两个光纤环组成,该光纤环由控制耦合参数β的可变光束分离器耦合。环长度不等,因此往返时间大约给出27μs±50 ns。100 ns的时间差定义了一个时间键的时间宽度,其中晶格位置n被编码,因此可以在环中编码大约270个位置。通过使用单模纤维(Corning Vascade Leaf EP)的线轴实现每个环中的延长传播时间。在每个测量开始时,将一个70-ns脉冲注入较长的循环中,此处通过融合的纤维光束束分离器将其称为V-Loop。初始脉冲是用连续波分布的反馈激光器(JDS UNIPHase,1,550 nm)与Mach-Zehnder调制器(SDL集成光学元件)结合生成的,该调制器(SDL集成光学元件)通过强度模型切除了70-NS脉冲。脉冲挑战器的声学调制器(Gooch&HouseGo)用于进一步增加光强度的开放比率。初始注入后,脉冲在循环排列中循环,并在可变光束分离器上定期分裂,并在新兴子杆之间进行多径干扰。时间多路复用施加了干扰条件,即只有两个脉冲才能传播出相同的长循环往返序列的排列时,才能进行干扰。这种干扰条件确保了干扰脉冲之间非常稳定的相位关系,因为对于较大的噪声频率范围,外部相位噪声是同样获得的。传播脉冲的时间强度分布是通过光电探测器(Thorlabs)获得的。使用对数放大器(FEMTO HLVA-100)放大光电电视机的输出电压,然后通过示波器(R&S RTO1104)获取。使用传播时间尺度ΔT= 100 ns和t =27μs,可以将光强度映射到离散的1+1D晶格(时间步长和位置n)上。测得的脉冲强度对应于晶格位点n和时间步骤m处波函数的平方模量。为了实现所需的相位和增益调制,将一个附加的相调节器(ixblue Photonics)放置在U环中,并将声学振幅调制器(Zeroth,Brimrose)放置在每个环中。为了实现增益并补偿全球损失(例如,光纤中的插入损失或传播损失)将掺杂的纤维放大器(Thorlab)放置在每个环中。放大器通过额外的分布式反馈激光器(JDS UNIPHase,1,538 nm)光学地夹紧,该反馈激光器通过波长降压式多路复用耦合器(AC Photonics)耦合到放大器输入与放大器输入。来自增益夹具方案的过多光将通过光带滤波器(WL Photonics)去除,这也抑制了由于放大而造成的光学噪声。所有光学组件均设计用于在1,550 nm波长下运行,并使用标准的单模式光纤(SMF28或可比)。极化在每个环之间和极化敏感的成分前对齐。任意波形发电机(Keysight Technologies,33622a)生成驱动电流调节器的电压信号。对于每个测量,我们执行一个额外的噪声测量,其中未注入输入脉冲。然后,测得的光强度与噪声数据相对应,可以从原始日期中减去后处理。

  在断裂的PT阶段,可以预期,总的光强度可以通过传播时间m呈指数增长。光电功率的这种增长会导致放大器的快速和非线性增益饱和。此外,高光电能力可能通过自相度调制或损害光学成分诱导非线性效应。为了避免指数的光强度增长,我们在破损相中对系统施加人造损失,直到总体功率不再呈指数增长为止。这些损失在两个循环中均相等,并且不会随时间变化,因此量子步行中的总体动态不受影响。为此,我们降低了两个放大器的增益,因此每个往返都会诱发多余的净损失。之后,我们保留这些参数并测量遗传学量子步行作为控制测量。由于多余的损失,Hermitian量子行走的总体强度不是恒定的,但是随着传播时间m的指数衰减。从这种衰减中,可以推断出先前测量的非温和系统的功率增长。

  实验误差是通过系统和统计误差捕获的。公差区域显示由于系统错误而导致的预期偏差。我们假设系统误差的主要贡献源于实验实现的晶格参数的有限精度。晶格参数是通过相位和传播光的幅度调制实现的,并通过连接光纤环的可变光束分离器的耦合。因此,系统误差主要源于电磁驾驶的有限精度,例如,由于调制器的查找曲线中的偏置漂移和公差。我们假设调制参数的相对误差为±1%(即印刷相,增益/损失和耦合β),并估计第二次矩的误差以及通过误差传播的能量增长。与系统误差相比,观察到的对重复单个单位激发至少10次的统计波动是可忽略的。由此产生的总体错误可以解释实验数据和理论数据之间的大多数差异。

  Hermitian和非热浮标AAH模型的实验实现要求相位梯度强度φ是一个不合理的数字,以实现相对于晶格位点间距是不可估量的潜力。因此,自然要询问可以实现非理性参数的准确性以及任何有理数(有限大小)近似如何影响结果。一方面,在图1和图2中的灰色区域内已经捕获了有限准确性的效果。3,4。因此,可以得出结论,相位调制的有限准确性并不能阻止观察基于传播数据的相变。另一方面,应注意的是,由于时间 - 能量不确定性原理,在实验中,人们永远无法以任意高的精度解析,而在接近非理性φ时观察到的精细光谱或动力学特征。要澄清这一点,让我们假设T是动态的最大观察时间(时间步),并且我们激发了单个位点n = 0的晶格。激发在晶格中扩散,上升速度的上升速度为v≤1,因此很明显,一个人从来没有探测到左侧的lattice n = 0的效果。梯度φ1和φ2使得dφ= |φ2 -φ1|是(或小于)1/l = 1/t的顺序,因为光脉冲有效地探测了空间间隔的相同电位。因此,在实验中,我们无法区分任何较小的dφ变化引起的较小的dφ的较小的dm频谱或动力学特征,这也使我们还需要达到准确的目标,我们还需要使我们达到了准确的目标。

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