創発マヨラナフェルミオンからの二面ねじれ液体モデル

創発マヨラナフェルミオンからの二面ねじれ液体モデル

ソースノード: 2554688

ジェフリー・CY・テオ1 とイーチェン・フー2

1バージニア大学物理学科、シャーロッツビル、VA22904、米国
2ルドルフ・パイエルス理論物理学センター、オックスフォード大学、オックスフォードOX1 3PU、英国

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抽象

ツイスト液体と呼ばれるボソン オービフォールド トポロジカル相の電子ベースの結合ワイヤ モデルのファミリを 1 つの空間次元で提示します。 すべての局所的なフェルミオンの自由度はギャップがあり、多体相互作用によってトポロジー秩序から取り除かれます。 ボソンキラルスピン液体と任意の超伝導体は、相互作用するワイヤのアレイ上に構築され、それぞれが、非局所的 (分数) であり、レベルで $SO(N)$ カック-ムーディ ウェス-ズミノ-ウィッテン代数を構成する創発的な質量のないマヨラナ フェルミオンをサポートします。 2. $SO(1n)_2$ の二面体 $D_k$ 対称性と、フェルミ粒子対の局所性を操作することによるゲージ対称性への昇格に焦点を当てます。 対称 (サブ) グループを測定すると、$mathcal{C}/G$ ツイスト液体が生成されます。ここで、$G=mathbb{Z}_1$ for $mathcal{C}=U(1)_l$, $SU(n)_2 $、および $G=mathbb{Z}_2$、$mathbb{Z}_k$、$D_k$ ($mathcal{C}=SO(1n)_2$ の場合)。 これらすべてのトポロジー状態に対して正確に解けるモデルを構築します。 バルク励起エネルギー ギャップの存在を証明し、ツイスト液体トポロジー秩序に対応するエッジ オービフォールド共形場理論の出現を実証します。 非アーベルメタプレクティックエニオンや、イジングフラクソンと呼ばれる新しいクラスの準粒子など、エニオン励起の統計的特性を分析します。 ツイスト液体の非キラル成分を離散ゲージ理論で同定することにより、$SO(1n)_XNUMX/G$ で XNUMX 倍の周期的なゲージング パターンを示します。

XNUMX 次元で強く相互作用する電子は、物質のエキゾチックな量子もつれトポロジー相を生じさせることができます。 部分的に荷電された準粒子を含む部分量子ホール状態などは、よく知られている例です。 最近、対称フラックスを古典的な外因性渦から量子動的励起に昇格させることができる、対称性を伴うトポロジカル相の分類において実質的な理論的進歩がなされました。 この作業では、正確に解けるモデルを使用して、そのような量子相の原型ファミリーの物理的起源とその多体微視的ダイナミクスに新しい洞察を提供します。

独自の反粒子であり、電子の一部である創発マヨラナフェルミオンをサポートする電子ベースのボソントポロジカル相に焦点を当てています。 フェルミオン種を「回転」させる二面体対称性は、局所的なゲージ不変性に昇格され、磁束-電荷励起は制限が解除されます。 多体相互作用が微視的にフェルミオンの組み合わせの局所特性を決定し、それによって対称性の局所および量子特性を支配する方法を示します。 メタプレクティックエニオンや新しい「イジングフラクソン」などのフラックス励起には、エキゾチックな特性があり、環境デコヒーレンスから保護された量子技術を可能にする可能性があります。 さらに、二面対称ゲージで測定されたボソントポロジカルフェーズの周期的分類スキームを発見しました。

私たちの研究で採用された方法は、量子渦のダイナミクスとその後の量子技術への有用性を探求する将来の研究に有益です。 私たちのモデルは、実際の材料で望ましいトポロジー相を実験的に検索するための有用なガイダンスを提供します。

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【197] 二面体ゲージ理論 $D^{ω}(D_k)$ 偶数次数 $k$ は参考文献で省略されました。 プロピティウス-1995年。 $H^3(D_k,U(1))=mathbb{Z}_ktimesmathbb{Z}_2timesmathbb における $[u,v,w]$ コホモロジー (3) の 221-コサイクル表現 $f^{g_3g_1g_2}$ $k$ が偶数の場合の {Z}_2$ と、対応する六角形方程式 (1) の解 $r^{g_2g_165}$ は、この論文のオリジナルの結果です。

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によって引用

[1] Pak Kau Lim、Michael Mulligan、および Jeffrey CY Teo、「ボソン $E_8$ 量子ホール状態の部分充填」、 arXiv:2212.14559, (2022).

上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2023-03-31 12:24:15)。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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