Establishing non-Abelian topological order in Gutzwiller projected Chern insulators via Entanglement Entropy and Modular S-matrix
我们使用纠缠熵签名建立非阿贝尔拓扑秩序的投影陈-绝缘体波函数。最简单的例子是通过Gutzwiller投影一个陈数C=2的填充带得到的，其波函数也可以看作是带绝缘体的斯莱特行列式的平方。我们证明了这个波函数被耦合到费米子的$SU(2)_2$ Chern Simons理论捕获。这是建立最有说服力的计算模块S-矩阵的候选基态波函数，最近的纠缠熵为基础的方法。这直接证明了这种状态下马约拉纳费米子准粒子的特殊非阿贝尔辫统计。通过对$SU(2)_3$（Read-Rezayi型态）和$SU(3)_2$波函数的研究，我们也为场论的推广提供了微观证据，证明了陈氏数C的N次方的Slater行列式实现了耦合到费米子的$SU(N)_C$陈氏Simons理论的拓扑序.我们提出的陈省身绝缘体波函数的一个优点是相对容易的物理性质，如纠缠熵和模块化的S-矩阵，可以使用Monte Carlo技术进行数值计算。
2013-04-26 cond-mat.str-el
Chiral projected entangled-pair state with topological order
我们表明，投影纠缠对态（PEPS）可以描述手性拓扑有序相。为此，我们构建了一个简单的PEPS自旋1/2粒子在二维晶格。我们揭示了对称性的PEPS，产生了全球拓扑字符的本地投影仪。我们还提取的特征量的边缘共形场论使用的体积边界对应。
2014-11-24 cond-mat.str-el quant-ph
Study of anyon condensation and topological phase transitions from a $\mathbb{Z}_4$ topological phase using Projected Entangled Pair States
我们利用投影纠缠对态（PEPS）来研究拓扑量子相变。PEPS形式体系中拓扑序的局部描述使我们能够建立衡量任意子凝聚和去禁闭的序参量，并作为传统序参量的替代.我们应用这些序参量，与任意子-任意关联函数和一些进一步的探针，以表征拓扑相位和相变在一个家庭的模型的基础上的$\mathbb Z_4$对称性，其中包含$\mathbb Z_4$量子双，复曲面代码，双半子，和平凡的阶段。我们发现一个不同的相图，表现出各种不同的相变的第一和第二顺序，我们全面的特点，包括直接过渡之间的复曲面代码和双半元相位。
2017-12-11 cond-mat.str-el quant-ph
Complete characterization of non-Abelian topological phase transitions and detection of anyon splitting with projected entangled pair states
众所周知，许多内禀阿贝尔拓扑相的拓扑相变都伴随着任意子的凝聚和禁闭。然而，对于非阿贝尔拓扑相位，在它们的相变中会发生更复杂的现象，因为非阿贝尔任意子的多个简并自由度在相变后会以不同的方式改变。在本文中，我们研究了这些新的现象，包括部分凝聚，部分解除禁闭，特别是任意子分裂（一个非阿贝尔的任意子分裂成不同种类的新的任意子物种）使用投影纠缠对态（PEPS）。首先，我们证明了任意子分裂可以从拓扑简并的基态观察到。接下来，我们构造了一组PEPS来描述同一个非阿贝尔任意子的所有可能的自由度。从这组非阿贝尔任意子的PEPS与基态的重叠中，我们可以提取出部分凝聚的信息。然后，我们构造一个中心对象，一个由该集合中PEPS之间的范数和重叠定义的矩阵。从这个矩阵中可以提取出部分解封闭的信息。特别地，我们用它来构造一个序参量，它可以直接检测任意子分裂。我们证明了我们的方法的权力，通过将其应用到一系列的非阿贝尔拓扑相变：从$D(S_3)$量子双复曲面代码，从$D(S_3)$量子双$D(Z_3)$量子双，从Rep（$S_3$）弦网络复曲面代码，最后从双伊辛弦网络复曲面代码。
2022-12-01 cond-mat.str-el
Chern-Simons-Higgs transitions out of Topological Superconducting Phases
在这项研究中，我们研究了有效场论的超导相位与拓扑秩序，连接到建议实现的奇异拓扑相位（包括托管伊辛和斐波那契任意子）的超导量子霍尔异质结构。我们的非阿贝尔超导态的有效场论是非阿贝尔的Chern-Simons理论，其中涡旋-准粒子复合物的凝聚导致了相关的阿贝尔量子Hall态。这种陈-西蒙斯-希格斯凝聚过程是对偶的超导非阿贝尔拓扑相位耦合链结构的出现。在这种跃迁中，系统的手性中心荷通常会发生变化，因此它们不属于Bais和Slingerland提出的玻色子凝聚跃迁的描述范围（尽管当所描述的跃迁重合时，这两种方法是一致的）。我们的凝聚过程可以推广到基于任意李群的陈-西蒙斯理论，总是描述从李代数到它的Cartan子代数的过渡。我们包括几个有启发性的例子，这种过渡。
2015-07-01 cond-mat.str-el
Projected entangled-pair states can describe chiral topological states
我们证明了二维空间中的投影纠缠对态（PEPS）可以通过显式构造一类具有非平凡陈数的手性拓扑态来描述。它们是两种不同类型的自由费米子哈密顿量的基态：（i）局部的和无隙的;（ii）有隙的，但跳跃幅度根据幂律衰减。我们推导出拓扑自由费米子PEPS的一般条件，表明它们不能对应于带隙的局部父哈密顿量的精确基态，并提供数值证据表明，它们仍然可以很好地近似拓扑绝缘体的物理性质与局部哈密顿量在任意温度下。
2013-12-19 cond-mat.str-el quant-ph
Gutzwiller Projected wavefunctions in the fermonic theory of S=1 spin chains
本文研究了由一般S>1/2自旋系统的费米子平均场论[Phys.Rev.B81，224417]应用于双线性-双二次（J-K）模型得到的S=1自旋链的Gutzwiller投影波函数。投影前的自由费米子平均场态是一维配对态。通过比较投影对态的能量和关联函数与已知结果，我们表明优化的Gutzwiller投影波函数是K<J，（J>0）区域反铁磁双线性-双二次模型的很好的试验基态波函数.我们发现，不同的自由费米子配对状态的拓扑相位对应于不同的自旋相位：弱配对（拓扑非平凡）状态引起的Halfton相位，而强配对（拓扑平凡）状态引起的二聚体相位。特别地，在AKLT点K=1/3处，Halfton相位和Gutwziller波函数之间的映射是精确的。由优化的Gutzwiller投影波函数确定的两个相之间的转变点与已知的结果符合得很好。分析了平均场论之上的Z ~ 2规范涨落的影响。
2012-05-29 cond-mat.str-el
Modular matrices from universal wave function overlaps in Gutzwiller-projected parton wave functions
我们实现了通用波函数重叠（UWFO）方法提取模块$S$和$T$矩阵的拓扑顺序Gutzwiller投影部分子波函数（GPWFs）。模块化$S$和$T$矩阵在环面上的简并基态希尔伯特空间上生成$SL(2,\mathbb{Z})$的投影表示，并且可以完全表征2+1D拓扑阶，即准粒子统计和手性中心荷（直到$E_8$玻色子量子霍尔态）。利用变分Monte Carlo方法计算了GPWF在正方晶格上构造的手征自旋液体（CSL）的$S$和$T$矩阵，证实了CSL具有与$ν=\frac{1}{2}$玻色Laughlin态相同的拓扑序.我们发现，在UWFO的非普适指数可以很小，直接的数值计算是能够适用于相对较大的系统。我们还讨论了其他二维和三维布拉菲格点上GPWFs的UWFO方法。UWFO可能是计算GPWFs拓扑序的一种有效方法。
2014-09-18 cond-mat.str-el
Fermionic projected entangled-pair states and topological phases
我们研究费米子矩阵乘积算子代数，并确定相关的代数数据。利用这些代数数据，我们构造了二维的费米子张量网络状态，这些状态具有非平凡的保序或内在拓扑序。张量网络状态使我们能够将拓扑相的物理性质与底层的代数数据联系起来。我们通过计算超上同调相位的缺陷性质和模矩阵来说明这一点。我们的形式主义也捕捉马约拉纳缺陷，我们明确显示一类的$\mathbb{Z}_2$安全保护和内在的拓扑阶段。这里提出的张量网络状态非常适合于数值应用，因此为研究相互作用的费米拓扑相开辟了新的可能性。
2017-12-08 cond-mat.str-el quant-ph
Detecting a $Z_2$ topologically ordered phase from unbiased infinite projected entangled-pair state simulations
我们提出了一种基于无偏无限投射纠缠对态（iPEPS）模拟来识别拓扑序的方法，即在张量网络模拟的优化过程中，我们不对张量施加虚拟对称性。作为一个例子，我们考虑在磁场中表现出$Z_2$拓扑秩序的复曲面代码模型的基态。优化是通过一个有效的能量最小化方法的基础上张量环境的总和来计算梯度。我们表明，优化的张量，当带入正确的规范，是近似$Z_2$对称的，他们可以完全对称的后验生成一个稳定的拓扑有序的状态，产生正确的拓扑纠缠熵和模块化的S和U矩阵。为了计算后者，我们开发了一个变种的角转移矩阵方法，这是计算效率比以前的方法的基础上张量重整化群。
2020-09-03 cond-mat.str-el quant-ph
Determining topological order from infinite projected entangled pair states
提出了一种利用无限投射纠缠对态（iPEPS）计算强关联二维系统的基态，并从中提取拓扑序信息的方法.对于拓扑有序系统，包裹在环面上的iPEPS变成简并的、局部不可区分的基态的叠加。无限矩阵乘积算子（iMPO）形式的投影到具有定义明确的任意子通量的状态上，用于计算拓扑$S$和$T$矩阵（对突现任意子的互统计和自统计进行编码）。该算法被证明是强大的对扰动驱动弦网复曲面代码跨越相变到铁磁相。我们的方法在量子相变附近提供了精确的结果，其中相关长度对于其他数值方法来说是非常大的。此外，我们使用数值优化的iPEPS描述了Kitaev蜂窝模型在复曲面代码阶段的基态，并获得了与理论预测非常一致的拓扑数据。
2020-01-29 cond-mat.str-el quant-ph
Determining non-Abelian topological order from infinite projected entangled pair states
我们将Phys.Rev.B101，041108（2020）中介绍的从由无限投射纠缠对态（iPEPS）表示的强关联二维系统的基态提取关于拓扑序的信息的方法推广到非阿贝尔拓扑序。当包裹在环面上时，独特的iPEPS变成简并和局部不可区分的基态的叠加。我们发现数值对称的iPEPS，表示无限矩阵乘积运算符（MPO），和他们的融合规则。这些规则告诉我们如何将对称性组合成投射到具有明确定义的任意子通量的状态上。MPO投影器的线性结构允许直接在无限长柱体的宽度的极限中有效地确定每个状态在无限长柱体上的第二Renyi拓扑纠缠熵。相同的投影仪被用来计算拓扑$S$和$T$矩阵编码的互和自统计的涌现任意子。通过Fibonacci和Ising非阿贝尔弦网模型的例子说明了该算法。
2020-11-17 cond-mat.str-el quant-ph
Interrelation between antiferromagnetic and superconducting gaps in high-Tc materials
我们提出了一个唯象模型，包括微观\sof模型和现场Hubbard相互作用$U$（“投影的\sof模型”），以理解最近在绝缘反铁磁物质Ca中的角分辨光电子实验观察到的d波带隙调制与d波带隙之间的相互关系。$_2$ CuO $_2$ Cl $_2$和高Tc超导材料的d波带隙。为了产生正确数量级的莫特能隙，在位相互作用$U$是重要的，这在精确的\sof理论中是不存在的。投影的\sof模型解释了间隙特征，即\af和\sc相之间间隙调制的对称性和不同数量级。此外，它表明，投影\sof理论可以提供一个解释最近的观察[E. Pavarini等人，物理修订信函87，47003（2001）]，i. e.在各种高Tc铜酸盐中观察到的最大Tc与次近邻跳跃矩阵元素$t'$成比例。
2002-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological photonics on superconducting quantum circuits with parametric couplings
物质的拓扑相是现代凝聚态物理中的一个奇异现象，由于其独特的边界态和输运性质而引起了人们的广泛关注。最近，电子材料中的这种拓扑概念已被应用于物理学的许多其他领域。受设计和控制光学、微波和声音频率的电磁波的行为的启发，拓扑光子学成为一个快速发展的研究领域。由于超导量子线路系统的灵活性和多样性，它为实现物质的奇异拓扑相和探索拓扑保护效应提供了一个很有前途的平台。本文综述了拓扑光子学在超导量子线路中的理论和实验进展，包括超导传输线谐振器、超导量子比特以及它们之间的耦合系统的应用。在超导电路中，灵活的相互作用和固有的非线性使得该系统中的拓扑光子学不仅是新颖器件的拓扑效应的简单光子模拟，而且还是一个奇异但较少探索的基础物理领域。
2021-06-29 cond-mat.str-el quant-ph
Projected Topological Branes
自然界中的维度（$d$）晶体最多只有三个。在这里，我们介绍的概念\emph{projected topological branes}（PTBs）：低维膜嵌入在高维父拓扑晶体，通过几何切割和投影程序上的希尔伯特空间的父格哈密顿构造。当这样的膜以有理或无理的斜率倾斜时，要么出现新的晶格周期性，要么出现准晶体。后者在PTB的景观中产生了拓扑准晶体。因此，PTB被证明继承的标志，如体边界，体位错对应和拓扑不变量，父拓扑晶体。我们通过关注二维的父陈省身绝缘体来验证这些结果，在投影的一维（1D）拓扑膜上留下其签名，包括局部端点，位错模式和局部陈省身数。最后，通过叠加一维投影的Chern绝缘体，我们展示了三维Weyl半金属在$d=2$中的印记，即费米弧表面态和体手征零朗道能级，它们是手征反常的原因.总之，建议PTBs打开了一个现实的途径，利用更高的维（$d>3$）的拓扑相位在实验室。
2022-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological surface states and Andreev bound states in superconducting iron pnictides
铁磷族化合物的电子结构的非平凡拓扑可以导致表面态的出现。我们研究这种状态在各种带的几何形状，重点是超导相。当存在非常规超导对时，由于$s_\pm$ -波隙结构，拓扑态是相当健壮的，部分保留在超导能隙中。此外，Andreev束缚态出现，它与小超导带隙的拓扑状态共存，并与它们合并为更大的带隙值。体和表面的分散体，从精确对角化的两个轨道和五个轨道模型的带状几何形状。
2014-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterizing Topological Order in Superconducting Systems
两个已建立的框架解释了超导系统中能隙的产生：一个是基于通过Anderson-Higgs-Kibble机制的自发对称性破缺，另一个是基于最近发展的拓扑序范式。我们表明，在流形上与非平凡的拓扑结构，这两种机制产生的退化的基态所产生的{ \it不可压缩性}诱导的间隙的存在。我们计算了拓扑超导体的拓扑纠缠熵，并认为它的测量允许{ \it区分}产生超导能隙的两种机制。
2010-09-22 cond-mat.str-el hep-th
On the evaluation of matrix elements in partially projected wave functions
我们将Gutzwiller近似方法推广到计算基态和激发态之间的非平凡矩阵元。在我们的方案中，归一化的Gutzwiller波函数相对于一个部分投影的波函数与一个单一的非投影网站（水库网站）起着关键作用。对于Gutzwiller预测的费米海，我们评估的相对归一化分析和变分蒙特卡罗（VMC）。我们还报告VMC预测超导状态的结果，显示新的振荡附近的水库网站的空穴密度。
2005-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Projected SO(5) Hamiltonian for Cuprates and Its Applications
投影的SO（5）（pSO（5））哈密顿量结合了欠掺杂铜氧化物的量子自旋和超导涨落的四玻色子运动在一个粗粒度的晶格。一个简单的平均场近似可以解释实验相图的一些关键特征：（i）反铁磁-超导之间的Mott转变，（ii）T_c和超流刚度随空穴浓度x的增加，（iii）反铁磁共振能随超导相的sqrt{x-x_c}增加。我们应用这一理论来解释在欠掺杂铜氧化物超导-正常-超导结中发现的“两个间隙”问题。特别是，我们解释了尖锐的亚间隙Andreev峰的微分电阻，作为签名的反铁磁共振（磁振子质量间隙）。这一理论的一个关键测试提出。通过散粒噪声测量的隧穿电荷应该在Andreev峰处以Δ Q= 2 e的增量变化，而不是像传统超导体那样以Δ Q=e的增量变化。
2000-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Staggered-flux normal state in the weakly doped t-J model
t-J模型的正常（非超导）基态可以通过古茨威勒投影波函数变分近似。在这种近似下，在接近半填充的小孔掺杂下，正常状态有利于交错通量排序。这种交错磁通状态可能发生在欠掺杂高温铜氧化物超导体的涡核中。通过比较交错磁通态和超导态的能量，我们数值计算了凝聚能。直接从投影超导波函数中提取超流密度，我们还可以估算零温下的相干长度。
2003-05-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of unconventional band topology in a superconducting doped topological insulator, Cux-Bi2Se3: Topological Superconductor or non-Abelian superconductor?
最近发现掺铜的拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$在冷却时经历超导转变，这提高了它是第一个已知的“拓扑超导体”或实现新的非阿贝尔超导状态的可能性。它的真正性质取决于关键的体和表面状态带拓扑结构。我们提出了第一个光电子能谱的结果，通过检查在许多不同的铜掺杂值的能带拓扑，我们发现，拓扑保护的自旋螺旋表面状态保持良好的保护和分离的费米能级，其中铜配对发生在最佳掺杂的拓扑绝缘体的体狄拉克带。铜的加入导致非线性电子掺杂和强重整化的拓扑表面态。这些极不寻常的观测结果强烈地表明，在Cu $_x$ Bi $_2$ Se $_3$的拓扑表面上的超导性不能是任何常规类型的一般拓扑理论。首次报道了三维体狄拉克能带结构的超导掺杂态和拓扑不变性质，这将有助于为这种新型超导体制定一个具体的理论。
2009-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Identifying non-Abelian topological ordered state and transition by momentum polarization
利用动量极化方法研究了Gutzwiller投影波函数描述的非阿贝尔拓扑有序态的准粒子拓扑自旋和边态手征中心荷.我们的结果验证了由两个部分子在Chern数为2的能带中的Gutzwiller投影得到的分数Chern绝缘体态是由与费米子耦合的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论描述的，而不是纯粹的$SU(2)_2$ Chern-Simons理论.此外，通过在一个Chern数2带和两个Chern数1带之间引入绝热形变，我们证明了Gutzwiller投影态的拓扑序并不总是与拓扑场论的期望一致.即使部分子平均场态发生了几何形变，Gutzwiller投影也可以在阿贝尔和非阿贝尔拓扑有序态之间引入拓扑相变。我们的方法适用于更一般的Gutzwiller投影波函数描述的拓扑有序状态。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Superconducting instability in the surface of a topological insulator
本文认为，拓扑绝缘体表面的电子态出现超导不稳定性是由于电磁相互作用引起的。这种不稳定性的讨论是基于有效库仑相互作用的分析和假设系统的行为类似于一个二维费米液体。结果表明，这种超导不稳定性出现在p波通道（如在纯QED $_{3}$的情况下），并提供了一个表达式的临界温度的转变。
2011-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous breaking of time-reversal symmetry in topological superconductors
研究了无自旋费米子在超导态中的行为，其中超导序参量的相位依赖于链接的方向。我们发现超导体的能量依赖于超导序参量的相位差。对应于能量最小的相位的解，导致具有非平凡陈数的拓扑超导态。本文着重对不同晶体对称性的超导体拓扑态的性质进行了定量分析，指出拓扑超导态的相变是超导态时间反演对称性自发破缺的结果。研究了手征无带隙边缘模的特性，计算了其Chern数。
2017-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Can deeply underdoped superconducting cuprates be topological superconductors?
节状$d_{x^2-y^2}$超导能隙是铜氧化物高温$_c$超导体的一个重要特征。令人惊讶的是，最近的角度分辨光电子能谱的深度欠掺杂的铜氧化物揭示了一个nodeless能隙，这是粘附到费米面。重要的是，在几个不同的铜酸盐家族的化合物中观察到这种现象。在这封信中，我们提出了一个令人兴奋的可能性，即完全能隙态是拓扑超导体。
2013-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Distilling topological entropy from single entanglement measures on projected systems
纠缠测度在拓扑有序系统的研究中有着广泛的应用，拓扑有序的存在反映了对系统纠缠的额外贡献。从分析计算或数值模拟中获得这种拓扑熵通常是困难的，因为它是对与系统大小成比例的主导项的一阶校正。为了计算拓扑熵，我们可以采用外推法作为系统大小的函数，或者采用巧妙的减法方案来抵消前导项。这两种方法的缺点是需要多次（精确）计算系统的纠缠。在这里，我们提出了一个修改传统的纠缠计算，允许获得一个系统的拓扑熵从一个单一的测量纠缠。在我们的方法中，我们取代了传统的跟踪系统的分区的自由度的投影到一个给定的状态（这不需要知道）。我们表明，适当的选择分区和投影测量允许摆脱典型的边界项的纠缠措施，从而暴露的拓扑贡献。我们特别考虑被称为冯诺伊曼熵和纠缠负性的措施，我们讨论了它们的应用，表现出量子以及经典的拓扑秩序的模型。
2014-01-28 cond-mat.str-el quant-ph
Quantized topological invariant of symmetry-projected Gibbs states
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）；Center for Theoretical Condensed Matter Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学理论凝聚态物理中心）；Institute for Advanced Study, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学高等研究院）
该研究针对三维团簇模型，利用通量扭曲膜不变量区分吉布斯态的三类相，通过量子蒙特卡罗验证了其量子化性质，为对称性保护拓扑相的研究提供了新的拓扑不变量工具。
2026-08-06 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Superconducting Proximity Effect on the Edge of Fractional Topological Insulators
研究了超导邻近效应对时间反演对称分数拓扑绝缘体（FTI）螺旋边缘态的影响。电子的库珀配对导致边缘上的分数激发的多粒子凝聚。我们发现在强耦合阶段，超导区和磁绝缘区之间的界面上出现了局域化的零能模，这是导致基态拓扑简并的原因.通过将低能有效哈密顿量映射到量子Potts模型，我们确定了零模的算符代数，并证明了它们具有非平凡的编织性质。然后，我们证明，约瑟夫森电流介导的FTI的边缘状态的超导体之间的结表现出分数约瑟夫森效应的周期是$4π$的倍数。
2012-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Projected wave functions for fractionalized phases of quantum spin systems
Gutzwiller投影允许强相关系统的各种各样的变分波函数的建设。对于量子自旋S=1/2模型，Gutzwiller投影的波函数具有共振价键结构，可以表示具有分数量子数的激发态.利用从二维分形的场论描述中获得的见解，我们通过投影特定的超导态来构造分形态的候选波函数。我们明确证明了在这些国家的拓扑秩序的存在。
2002-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polynomial description of inhomogeneous topological superconducting wires
我们提出的普适功能的p波超导导线的拓扑不变量后，列入空间不均匀性。本文研究了三类分布势：单杂质势、公度势和无公度势。通过将拓扑不变量分成两部分，一部分依赖于化学势，另一部分不依赖于化学势，得到了一个解析多项式描述。对于均匀的情况下，一个椭圆形区域的拓扑不变量振荡。这些振荡的零点出现在有限线的费米子宇称转换点上。这些振荡的增加与不均匀性的强度导致新的非拓扑相。我们根据每一类的空间分布来描述这些新的相位。在XY模型中也可以观察到这样的相。
2017-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconducting States and Quasiparticle Transport on Kagome Lattice
本研究在kagome晶格上构建有效模型，研究手性电荷密度波拓扑超导态，发现热霍尔电导率曲线差异受拓扑保护，可用于区分$A\mathrm{V_3Sb_5}$家族材料的配对对称性。
2024-02-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalized quasiparticles, topological monopoles and superconducting line nodes in heavy fermion CeTX$_3$ compounds
非中心对称超导体最近引起了人们的广泛关注，因为缺乏反转对称性混合了自旋单重态和三重态配对态，这可能允许实现拓扑超导性。在这项工作中，我们研究了家庭的反转破CeTX $_3$重费米子超导体的电子性质，发现拓扑节点线以及狄拉克和Weyl点，这是重整化更接近费米能量的相关性。我们发现，外尔结线对正常态费米面自旋结构有着重要的影响，并导致超导相的线结。
2020-11-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact projected entangled pair ground states with topological Euler invariant
本文提出一类具有非平凡欧拉拓扑的有能隙PEPS，在非相互作用极限下具有平坦最低能带和唯一基态，并构造了相互作用变体及母哈密顿量，为自旋液体和量子霍尔物理等研究提供新平台。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Full superconducting gap in the doped topological crystalline insulator, Sn$_{0.6}$In$_{0.4}$Te
掺杂的拓扑晶体绝缘体Sn $_{0.6}$ In $_{0.4}$ Te超导单晶的热导率为$T_c =$ 4.1 K，测量到低至50 mK。发现在零磁场下，剩余线性项$κ_0/T$可以忽略。在低磁场下，$κ_0/T$显示出慢场依赖性。这些结果表明，超导能隙是无节点的，除非存在与热流方向垂直的点节点。然而，由于Sn $_{0.6}$ In $_{0.4}$ Te的高对称性fcc晶体结构，可以排除这种点节点。因此，我们证明，这种拓扑超导体候选人有一个完整的超导能隙在散装。它可能是非常规的奇宇称$A_{1u}$态，支持表面Andreev束缚态。
2013-07-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-Order Nodal Hinge States in Doped Superconducting Topological Insulator
掺杂强拓扑绝缘体是实现全禁带三维拓扑超导体（TSC）最有希望的候选材料之一。在这封信中，我们重新审视这个系统，并揭示了以前错过的高阶拓扑的可能性。我们发现，在一个有限的范围内的掺杂，Fu-Berg超导配对可以引起马约拉纳表面状态，和节点铰链状态。有趣的是，我们观察到的表面和铰链模式共存的超导状态下，只有当有体和表面费米面在正常状态。此外，我们发现，铰链模式可以出现的正常状态组成的强或弱掺杂的拓扑绝缘体。总之，这项工作可以允许在一个很好的探索类材料中发现超导铰链模式，即，掺杂的强或弱拓扑绝缘体。
2022-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Superconducting Vortex From Trivial Electronic Bands
超导涡旋是囚禁非阿贝尔Majorana准粒子的理想陷阱。人们普遍认为，无论是正常态还是超导基态波函数的体态拓扑结构，对于固态系统中的马约拉纳零模是至关重要的。这种普遍的信念形成了两个主要的马约拉纳模式的搜索方向，无论是在本征拓扑超导体或平凡的超导拓扑材料。在这里，我们表明，携带马约拉纳超导涡旋是不排他的体态拓扑，但可以产生从拓扑平凡的量子材料以及。我们预测，在超导碲汞类材料的平凡带是负责诱导异常涡旋拓扑物理，超越任何现有的理论范式。文中还讨论了应变控制的Majorana工程可行方案和涡旋Majorana模态的实验特征。我们的工作提供了新的指导方针，在一般超导体的涡旋为基础的马约拉纳搜索。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting proximity effect and Majorana fermions at the surface of a topological insulator
研究了s波超导体与强拓扑绝缘体表面态之间的邻近效应。所得的二维态类似于无自旋的p_x+ip_y超导体，但不破坏时间反演对称性。这种状态支持马约拉纳束缚态的旋涡。我们表明，由拓扑绝缘体介导的超导体之间的线性结形成一个非手性1维线的马约拉纳费米子，从这些结形成的电路提供了一种方法，用于创建，操纵和融合马约拉纳束缚态。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of topological Uhlmann phases with superconducting qubits
有限温度下的拓扑绝缘体和超导体可以用拓扑乌尔曼相来表征。然而，在凝聚态系统中，这种不变量的直接实验测量仍然是难以捉摸的。在这里，我们报告的测量拓扑乌尔曼相位的拓扑绝缘体模拟纠缠量子比特系统在IBM量子体验平台。通过利用辅助状态，否则不可观察的相位携带拓扑信息的系统变得可访问，使实验确定一个完整的相图，包括环境的影响。我们采用了一个状态无关的测量协议，它不涉及系统状态的先验知识。所提出的测量方案是可扩展的相互作用粒子和拓扑模型与大量的频带。
2018-02-12 cond-mat.str-el quant-ph
$\mathbb{Z}_2$ Topologically Obstructed Superconducting Order
提出了一类在三维时反不变系统中对序为$\mathbb{Z}_2$的拓扑超导性。当两个费米面通过时间反演和镜像对称性联系在一起时，例如在$\mathbb{Z}_2$狄拉克半金属中，弱耦合区的费米面间配对继承了能带拓扑阻碍。因此，配对顺序不能很好地定义在整个费米面，并形成一个时间反演不变的推广U（$1$）的双谐配对。基于掺杂的$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属，构造了$\mathbb{Z}_2$拓扑阻塞超导体的紧束缚模型，并表现出节点对.在一个开放的边界，该系统表现出一对拓扑保护的表面状态的时间反演。
2020-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological superconducting transition driven by time-reversal-symmetry breaking
三维线结超导体具有非平凡的拓扑结构，这种拓扑结构受到时间反演对称性的保护。本文利用重整化群方法研究了四种无带隙线节费米准粒子间的短程相互作用。我们发现，这样的相互作用可以诱导动力学破缺的时间反演对称性，改变了拓扑结构，并可能导致六个可能的不同的超导状态，区分的群表示。在计算了所有可能的相变不稳定性的不稳定性之后，我们确定了以$id_{xz}$ -波隙对称性为特征的超导配对是非中心对称超导体中的主要不稳定性。适当地推广这种方法，有望在$^3$ He极性相的相似拓扑变化过程中挑选出最有利的超导配对。
2021-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Pair-Density-Wave Superconducting States
我们证明了在扩展的Heisenberg-哈伯德模型中出现的对密度波超导态在存在Ising自旋对称性的情况下是拓扑的，并且在开边界和与均匀$d$波一维超导体的结处支持Majorana零模.类似于传统的有限动量配对态，PDW态的序参量是具有有限动量的电荷- $2e$场。然而，这里的序参量是一个{ \it四次}电子算符，传统的平均场论不能应用于研究这种状态。我们使用玻色化来证明一维PDW态在边界处具有MZM。这种超导态是一种奇异的拓扑相，支持具有有限动量配对场和电荷- $4e$超导性的马约拉纳费米子。
2014-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nodal $d+id$ pairing and topological phases on the triangular lattice: unconventional superconducting state of Na$_x$CoO$_2\cdot y$H$_2$O
我们证明了三角晶格上有限角动量配对手征超导体在复能隙函数中存在零点。拓扑量子相变发生通过节点超导态在一个特定的载流子密度$x_c$，其中正常状态的费米面穿过孤立的零。对于自旋单重态配对，我们表明，第二近邻$d+id$-波配对可以占主导地位的配对通道。在$x_c\simeq0.25$处的无隙临界态有六个狄拉克点，并且是拓扑非平凡的，其$T^3$自旋弛豫速率低于$T_c$。这一图象为Na $_x$ CoO $_2\cdot y$ H $_2$ O的非常规超导态提供了一种可能的解释。分析配对模型与强关联使用Gutzwiller投影和对称性参数，我们研究这些拓扑相位和相变作为Na掺杂的函数。
2008-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Experimental evidence of anomalously large superconducting gap on topological surface state of $β$-$\rm\mathbf{Bi_2Pd}$ film
先天拓扑超导体（TSC）在单一材料中结合了拓扑表面态和无节点超导性，实现了有效的$p$ -波配对而没有界面复杂化。利用角分辨光电子能谱和$in$ - $situ$分子束外延相结合的方法，研究了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜的动量分辨超导性。我们发现拓扑表面态（$Δ_{TSS} \sim$ 3.8 meV）的超导能隙比体态（$Δ_b \sim$ 0.8 meV）的超导能隙大大增强。$2Δ_{TSS}/k_BT_c \sim14.2$的比值基本上大于BCS值。通过测量$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$块状单晶作为比较，我们清楚地观察到在膜中的化学势的上移。此外，我们的第一性原理计算还揭示了拓扑表面态表面重量的增加，这表明狄拉克-费米子介导的宇称混合可能导致这种反常的超导增强.我们的研究结果建立了$β$ - $\rm{Bi_2Pd}$薄膜作为一个独特的情况下，先天的TSC具有高度增强的拓扑超导能隙，这可能会稳定马约拉纳零模在较高的温度。
2019-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Massive Dirac Edge Modes and Long-Range Superconducting Hamiltonians
我们发现新的拓扑效应在一维Kitaev链修改的长程哈密顿变形的跳跃和配对条款。这类模型显示了由下带特征向量的Berry/Zak相位和哈密顿量的缠绕数测量的保序拓扑。对于指数衰减的跳跃幅度，拓扑扇区可以显着增强的穿透长度的增加，实验上可以实现的东西。对于幂律衰减的超导配对，边缘的无质量马约拉纳模配对在一起成为一个大质量的非局域狄拉克费米子，局域在链的两边：一个新的拓扑准粒子，我们称之为拓扑大质量狄拉克费米子。由于长程耦合，该拓扑相具有分数拓扑数。目前的实验装置和拓扑量子计算的可能应用进行了讨论。
2016-09-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Topological superconducting domain walls in magnetic Weyl semimetals
最近磁性外尔半金属的实验突破激发了人们对这些材料中各种磁性结构的新颖效应的探索。在这里，我们专注于一个畴壁结构，连接两个均匀的畴不同的磁化方向。研究了存在s波超导配对势时的拓扑超导态。通过调节化学势，我们可以达到一个拓扑状态，其中手性马约拉纳模式或零能量马约拉纳束缚态位于畴壁的边缘。这个属性允许一个方便的编织操作的马约拉纳模式通过控制域壁的动态。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum emulation of a spin system with topologically protected ground states using superconducting quantum circuits
利用超导量子线路元件，我们提出了一种方法来实验构建一个Kitaev晶格，这是一个各向异性自旋模型的蜂窝晶格上的三种类型的最近邻相互作用和具有拓扑保护的基态。我们研究了两个特定的参数制度，以证明涡旋和键态激发。我们的建议概述了一个实验可实现的人工多体系统，具有异国情调的拓扑性质。
2009-12-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Multiple nodeless superconducting gaps in noncentrosymmetric superconductor PbTaSe2 with topological bulk nodal lines
对非中心对称超导体PbTaSe $_2$单晶的低温热导率进行了测量，该超导体在电子能带结构中具有拓扑体节线.发现在零磁场下，剩余线性项$κ_0/T$可以忽略。此外，$κ_0/T$的场依赖性表现出明显的“$S$“形曲线。这些结果表明，PbTaSe $_2$具有多个无结超导带隙。因此，在这种强自旋轨道耦合的非中心对称超导体中，带隙节点的自旋三重态并不起重要作用。如果PbTaSe $_2$确实是这种情况，那么完全带隙的超导态也满足拓扑超导体的要求。
2015-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Abelian toplogical superconductors from topological semimetals and related systems under superconducting proximity effect
非阿贝尔拓扑超导体的特征是量子化涡旋中束缚的{零能量}马约拉纳费米子的存在。这是由{ \em odd} Chern数表征的非平凡体拓扑的结果。结果表明，在具有一个能带交叉点的拓扑半金属中，所有带隙超导体都是非阿贝尔超导体。这样一个属性是广义的相关，但更一般的系统，这将是有用的，在寻找非阿贝尔超导体和马约拉纳费米子。
2013-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Higher Berry Phase from Projected Entangled Pair States in (2+1) dimensions
本文提出四个二维可逆量子多体态的内积，基于PEPS定义取值于H^4(X;Z)的高阶Berry相拓扑不变量，并用RP^4上的非平凡族验证。
2024-05-08 cond-mat.str-el hep-th math-ph
