Le pilotage périodique des systèmes quantiques a N corps,(tels que les atomes froids dans des réseaux optiques dépendants du temps et les matériaux quantiques sous excitation optique ultra-rapide) offrent des perspectives intéressantes pour explorer des nouveau phases quantiques de la matière hors-équilibre. Cette ingénierie dite de Floquet repose toutefois sur la suppression du chauffage, c’est-à-dire l’absorption incontrôlée de l’énergie de l’entraînement, un méchanisme que n'était connu que dans la limite des fréquences extrêmement élevées, ce qui en limitait l'utilisation pratique.

Une équipe de l'IPhT autour de Francesco Peronaci, Marco Schiro et Olivier Parcollet a montré que des interactions électroniques fortes peuvent également largement contourner l’absorption d’énergie et fournir ainsi une robuste plate-forme d'ingénierie de Floquet même à fréquence finie. Ceci est démontré par des calculs de champ moyen dynamique hors équilibre sur un modèle de Fermi-Hubbard piloté, exemple paradigmatique d'électrons corrélés sur un réseau. Le mécanisme microscopique de cette pré-thermalisation de Floquet est la contrainte cinématique sur la production d'excitations de grande énergie connues comme doublons. Fait intéressant, lorsque la fréquence de commande résonne avec l’énergie du doublon, le chauffage est rétabli de manière abrupte, dévoilant un nouveau type de transition de phase dynamique.

Référence:
F. Peronaci, M. Schiró and O. Parcollet, Physical Review Letters 120 (19), 197601. 934 (0 Ko)