Ett internationellt team ledd av fysiker från Ludwig-Maximilians Universitaet (LMU) i München realiserade ett nytt äkta tidsberoende topologiskt system med ultrakalla atomer i periodiskt drivna optiska bikakegaller.

Topologiska faser av materia har väckt stort intresse på grund av deras unika elektroniska egenskaper som ofta resulterar i exotiska yt- eller gränslägen, vars existens bottnar i det underliggande systemets icke-triviala topologiska egenskaper. Särskilt, robustheten hos dessa egenskaper gör dem intressanta för applikationer.

Periodisk körning har dykt upp som en viktig teknik för att efterlikna fysiken hos ostyrda topologiska fasta tillståndssystem. Egenskaperna hos drivna topologiska system, dock, överträffa deras statiska motsvarigheter. Med hjälp av en BEC på 39K laddad i ett periodiskt modulerat optiskt bikakenät, vi skulle kunna generera ett sådant tidsberoende topologiskt system.

För vissa moduleringsparametrar befinner sig systemet i en så kallad anomal Floquet-regim, där Chern-talen för alla bulkband är lika med noll, samtidigt som kirala kantlägen existerar i alla kvasienergiluckor. Dessa icke-triviala topologiska egenskaper härrör från den icke-triviala lindningen av kvasienergispektrumet och kan inte förekomma i odrivna system.

Genom att kombinera energigap och lokala Hall-avböjningsmätningar, hela uppsättningen topologiska invarianter som beskriver det tidsberoende systemet bestämdes experimentellt för första gången och förekomsten av kirala kantmoder kunde avslöjas även i en geometri med släta gränser. På grund av dess anmärkningsvärda egenskaper, speciellt i närvaro av störningar, den anomala Floquet-fasen lovar förverkligandet av interagerande, periodiskt drivna system, som kan stödja en många kroppslokaliserad bulk, men termaliserande kantlägen – en spännande icke-jämviktsfas med många kroppar som kan visa sig motståndskraftig mot konventionell Floquet-uppvärmning.