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摘要
拓扑无能隙系统作为不同量子相的连接,目前已经成为备受关注的前沿科学.超导量子电路作为一个重要的全固态量子器件是宏观调控量子效应的优秀平台.本文在超导量子电路中构建了双链的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型并发现了拓扑非平庸的节点.首先设计了电容耦合的双链transmon比特,之后用两个交流微波驱动每一个transmon比特,从而实现比特间耦合强度的独立调控,最后通过选择比特间合适的耦合参数实现交错的双链SSH模型.接下来探索了交错双链SSH模型的拓扑性质,首先计算了k空间中双链SSH模型的本征能量,并发现了两种类型的相边界.之后在参数空间中画出了拓扑相图,发现了两类拓扑绝缘相,其拓扑数分别为1和-1,对应有两类边界态.拓扑相图也进一步给出了两类相边界的分布以及它们两侧拓扑数的值.最后分析了两类相边界的拓扑性质,发现其中一类拓扑相边界对应的能带有两个拓扑非平庸的节点.本文的工作为探索链条型物理系统、拓扑物态以及节点型拓扑半金属提供了新的途径.
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单位量子光学与光量子器件国家重点实验室; 山西大学; 太原学院
