Ground-state properties of one-dimensional anyon gases
基于任意耦合常数（$0\leq c\leq \infty$）和统计参数（$0\leq κ\leq π$）的Bethe精确解，研究了一维相互作用任意子系统的基态.结果表明，重整化耦合常数$c'$决定了准动量$k$空间的态密度和基态能量。统计参数$κ$对动量分布的影响表现在两个方面：除了重整化耦合的影响外，对于任意耦合常数$c$，当统计参数$κ$偏离0（玻色统计）和$π$（费米统计）时，非离子统计导致动量分布的非对称性.当$κ$从0变化到$π$时，动量分布从玻色分布演化到费米分布。非对称动量分布是由约化密度矩阵非对角元素虚部的贡献引起的，它是$κ$的奇函数。如果$κ$为负，则正动量处的峰将向负动量移动。
2008-08-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bosonic continuum theory of one-dimensional lattice anyons
超冷气体中任意交换相的任意子存在于一维晶格中。然而，已知的一维连续统理论并不匹配。我们利用相互作用玻色子导出了一维格点任意子的连续极限。该理论保持交换相位周期性完全类似于2D任意子。这提供了实验、格点任意子和连续统理论之间的映射，包括作为特殊情况的自然正则化的昆杜任意子。我们用数值方法估计Luttinger参数作为交换角的函数，以表征理论的远程签名，并预测左和右移动集体激发的不同速度。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superconductivity with intrinsic topological order induced by pure Coulomb interaction and time-reversal symmetry breaking
最近，在某些具有公度填充的平带晶格系统中，发现了分数量子霍尔态，它具有任意子激发。我们研究这样的系统远离反作用，即在这样的系统中的任意子气体的基态。基础晶格的存在允许进入一个全新的状态，在这个状态下，任意子的动能可以大于它们的相互作用能。在磁通附着方法中，使用平均场，然后添加起伏，我们发现了几种可能的超流态。两个具有内禀拓扑序，即分别具有（Z_2）^4和（Z_8）^2熔合结构的分数准粒子，第三个没有分数激发，类似于BCS型态。这代表了一种纯粹由电子的强排斥和复杂跳跃驱动的超导机制。
2013-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics of Anyon Clusters in Fractional Quantum Hall Fluids
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Temple University（天普大学）
研究分数量子霍尔流体中任意子簇的动力学，揭示不同相互作用对载流子有效电荷和拓扑融合通道的影响。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Quantum Computation with Non-Abelian Anyons in Fractional Quantum Hall States
综述了基于非阿贝尔任意子的拓扑保护量子信息处理的一般策略，其中量子信息被编码到任意子对的融合通道和多任意子态的融合路径中，并在二维分数量子Hall系统中实现.这些多量子比特寄存器中的量子信息处理所需的量子门是通过交换或编织二维坐标空间中固定位置的非阿贝尔任意子来实现的。作为一个例子，我们考虑了基于分数量子霍尔态的拓扑量子计算机，它具有填充因子$ν_H=5/2$ .通过将Ising任意子局域在分数量子Hall反点上构造基本量子比特，并通过编织实现各种量子门，如Hadamard门、相位门和CNOT.我们还讨论了适当的实验签名，最终可以用来检测非阿贝尔任意子在库仑封锁量子霍尔岛。
2016-02-16 cond-mat.str-el
Topology driven quantum phase transitions in time-reversal invariant anyonic quantum liquids
二维中不可区分的粒子可以用比玻色子或费米子更一般的任意子量子统计来表征。这样的任意子以准粒子的形式出现在分数量子霍尔态和某些受抑的量子磁体中。任意子的量子液体表现出简并的基态，其中简并度依赖于底层表面的拓扑结构。在这里，我们提出了一种新的类型的连续量子相变在这样的任意子量子液体，是由拓扑结构的量子涨落驱动。在不同拓扑结构的表面上连接两种任意离子液体的临界状态让人想起在所有长度尺度上都有波动的“量子泡沫”的概念。这种奇异的量子相变出现在相互作用的任意子的微观模型，我们提出了一个精确的解决方案，在线性几何。我们介绍了一个直观的物理图像，统一弦网和环气体，并提供了一个简单的描述拓扑量子相及其相变的模型。
2009-06-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mapping of Coulomb gases and sine-Gordon models to statistics of random surfaces
我们引入了一类新的sine-Gordon模型，其中相互作用项存在于不同于定义二次部分的域中。我们开发了一种新的非微扰方法来计算这种模型的配分函数，它依赖于将它们映射到随机表面的统计特性。作为我们方法的一个具体应用，我们考虑了两个独立的低维玻色气体实验中干涉条纹振幅的计算问题。我们计算了一维和二维非零温度气体的干涉振幅的全分布函数。
2008-06-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Scaling and Diffusion of Dirac Composite Fermions
研究了猝灭无序和耗散库仑相互作用对周期势场中任意子气体量子相变的影响。我们使用一个$(2+1)$ d低能量的有效描述，涉及$N_f = 1$狄拉克费米子耦合到一个$U(1)$陈-西蒙斯规范场在$(θ- 1/2)$水平。当$θ= 1/2$的任意子是自由狄拉克费米子，表现出整数量子霍尔跃迁;当$θ= 1$的任意子是玻色子经历超导体绝缘体的转变在3d XY模型的普适类。使用大$N_f$近似，我们进行重整化群分析。耗散库仑相互作用允许两类IR稳定的不动点：那些有限的，非零的库仑耦合和动力学临界指数$z = 1$和那些有效的无限库仑耦合和$1 < z < 2$。我们发现库仑相互作用对任何$θ$的干净不动点是一个无关的扰动。在$θ= 1/2$的清洁固定点是稳定的电荷共轭保持（随机质量）的混乱，而一行的扩散不动点时，电荷共轭和时间反转对称性的产品被保存。在$θ= 1$，我们发现一个有限的无序不动点与完整的电荷共轭对称是否存在库仑相互作用。其他情况下会导致失控的流动。我们评论我们的结果与其他理论研究和实验的相关性的关系。
2020-01-02 cond-mat.str-el hep-th
Magneto-optics of two-dimensional electron gases modified by strong Coulomb interactions in ZnSe quantum wells
利用光致发光、光致发光激发和光致发光反射率研究了ZnSe/（Zn，Be）Se和ZnSe/（Zn，Be，Mg）Se调制掺杂量子阱中二维电子气的光学性质，其电子密度高达1.4 × 10 ^{12} cm^{-2}，温度范围为1.6 ~ 70 K，外加磁场高达48 T.在这些结构中，二维电子气的费米能落在三子结合能和激子结合能之间的范围内。在这个制度中的光谱示出强烈的电子和光激发的空穴之间的库仑相互作用的影响。在高磁场中，当二维电子气的填充因子变得小于2时，发生从类朗道能级谱到类激子谱的变化。我们试图对具有强库仑相互作用的量子阱的光谱演化提供一种唯象描述。
2005-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supersymmetric gauge theories, Coulomb gases and Chern-Simons matrix models
我们开发的库仑气体图片的强，弱耦合制度的超对称杨米尔斯理论在五维和四维。通过将它们与陈-西蒙斯理论中出现的矩阵模型联系起来，我们计算了它们在大N极限下的自由能，并建立了各自的规范理论之间的关系。我们利用这些对应重新推导了超对称规范理论在某些复曲面Sasaki-Einstein五维流形上的微扰自由能的N^3行为，以及N=4超对称杨-米尔斯理论在空间三球上的单圈热自由能。
2013-10-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
A Quantum Impurity Model for Anyons
量子统计学的一个标志是预测任意子，它与物质的拓扑相概念紧密相连。虽然任意子被预测在某些分数量子霍尔系统中实现，但它们还没有在实验中被明确地检测到。在这里，我们引入一个简单的量子杂质模型，玻色子或费米子杂质变成任意子作为其与周围的多粒子浴相互作用的结果。声子云以这样一种方式装扮每个杂质，它有效地将通量/涡旋附着到它身上，从而将它转换为阿贝尔任意子。相应的量子杂质模型，首先，提供了一个新的方法来数值求解多任意子问题，以及一个新的具体的视角任意子作为涌现准粒子从复合玻色子或费米子。更重要的是，该模型为利用晶格中的杂质以及超冷气体实现任意子铺平了道路。特别是，我们考虑两个重电子与一个二维晶格晶体在磁场中相互作用，并表明，当杂质浴系统是在回旋频率旋转，杂质的行为作为任意子作为杂质和浴之间的角动量交换的结果。提出了一种可能的实验实现，通过识别的统计参数的均方距离的杂质和磁化的杂质浴系统，这两个都是可访问的实验。另一个提议的应用是浸入二维弱相互作用玻色气体中的杂质。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Enhancement of Coulomb drag away from half filled Landau levels
在高磁场下，测量了两种不同层间距的平行二维电子气之间的库仑阻力。当层填充因子偏离nu=1/2时，我们发现阻力的大小随着Delta nu = nu - 1/2而二次增强，并且增强的曲率对Delta nu的符号和层之间的间距都不敏感。我们的研究结果表明，增强是由于非微扰层间相关性。
1999-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian phases in two-component $ν=2/3$ fractional quantum Hall states: Emergence of Fibonacci anyons
最近对$ν=2/3$分数量子霍尔态中非阿贝尔相位的可能性的理论见解重新引起了人们对该问题的数值相图的兴趣。我们研究了各种二体层间耦合对$(330)$双层态的影响，精确求解了球和环面几何上多达$14$电子的哈密顿量。我们考虑层间隧穿，短程排斥/吸引赝势相互作用和库仑排斥。当层间空核相互作用占主导地位时，我们发现环面上的基态简并度为6倍。为了确定这个阶段的拓扑性质，我们测量的轨道切割纠缠谱，准空穴计数，拓扑纠缠熵，和波函数重叠。比较数值计算结果的理论预测，我们解释这个6倍的基态简并阶段是非阿贝尔双层斐波那契态。
2015-08-07 cond-mat.str-el
Discernible signatures of fractionally charged anyons in a Pfaffian-Laughlin state
Georgia State University（佐治亚州立大学）；University of Manitoba（曼尼托巴大学）
研究通过量子点与不可压缩流体的耦合，揭示了分数电荷任意子在Pfaffian-Laughlin态中的能量色散、电荷密度分布和准孔生成能等特性，为理解这些准粒子的性质提供了新的视角。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Josephson-like tunnel resonance and large Coulomb drag in GaAs-based electron-hole bilayers
该研究在GaAs电子-空穴双层结构中观测到类约瑟夫森隧穿共振，并发现小密度下的大库仑拖拽，将其解释为激子玻色-爱因斯坦凝聚态到简并费米气体的相变。
2023-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quasiparticle Mass Enhancement and Fermi Surface Shape Modification in Oxide Two-Dimensional Electron Gases
我们提出了一个模型，旨在定性捕获附近的过渡金属氧化物异质结包含$t_{2g}$电子密度远小于一个电子，每个金属原子的二维电子气形成的电子-电子相互作用物理。这种类型的二维电子系统可以用$GW$近似微扰地描述，该近似预测库仑相互作用比简单的二维电子气体更强烈地增强准粒子有效质量，并且它们重塑费米表面，降低其各向异性。
2015-10-18 cond-mat.str-el
Merging Quantum Loop Gases: a Route to Non-Abelian Topological Phases
量子环的凝聚自然导致具有阿贝尔激发的拓扑相。在这里，我建议，非阿贝尔拓扑相位可以产生合并两个（或几个）相同的阿贝尔量子圈凝聚。我定义合并通过对称化操作，这使得两个回路凝聚难以区分，诱导的可能性的拓扑简并的准粒子空间。为了说明的建设，两个相同的toric-code量子回路气体的情况下被认为是。本文提出了一个自旋为1的二维正方晶格模型，其合并态是精确唯一的基态。这个哈密顿量涉及位于同一格元或顶点的自旋之间的四体相互作用，它们在自旋-1算符中是二次的。顶点和元格相互作用项不能相互交换。该模型显示了有间隙的激发，这是由于合并两个toric-code副本中的任意子造成的。这些激发表现出非阿贝尔编织特性。
2012-09-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fractionalized conductivity and emergent self-duality near topological phase transitions
二维电子气中分数霍尔电导率的实验发现揭示了新类型的量子粒子，称为任意子，它们超越了玻色子和费米子，因为它们具有分数交换统计。这些任意子通常在绝缘拓扑相的深处进行研究。很自然会问这样的分数化是否可以更广泛地检测到，比如说在从常规相到拓扑相的相变附近。为了回答这个问题，我们研究了一个强相关的量子相变之间的拓扑状态，称为$\mathbb{Z}_2$量子自旋液体，和一个传统的超流体使用大规模的量子蒙特卡罗模拟。我们的结果表明，在量子临界点的普遍电导率成为一个简单的分数，其值在传统的绝缘体超流体的转变。此外，动态自对偶光学电导率出现在低温以上的转变点，表明难以捉摸的视子粒子的存在。我们的研究为在更广泛的范围内实验检测任意子打开了大门，并在量子材料，可编程量子模拟器和超冷原子气体的研究中产生了影响。在后一种情况下，我们讨论了在光晶格使用现有技术的测量的可行性。
2021-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Orbital and spin order in oxide two-dimensional electron gases
我们描述了一个多带二维电子气的变分理论，捕获静电约束电位，轨道相关的层间电子跳跃和电子-电子相互作用之间的相互作用，并将其应用到d-带的二维电子气，形成附近的钙钛矿氧化物表面和异质结。这些多带二维电子气易于形成库仑相互作用驱动的轨道有序基态。我们发现，随着电子密度的降低和相互作用的增强，自发轨道有序首先出现，然后是自旋有序。我们比较我们的结果与已知的单组分二维电子气系统的性能和评论密切相关的物理在半导体量子阱和范德华异质结构。
2016-08-11 cond-mat.str-el
Soliton Solutions of Integrable Hierarchies and Coulomb Plasmas
揭示了可积族的孤子解与平面上库仑等离子体的物理量之间的某些直接关系。我们发现Kadomtsev-Petviashvili（KP）和B型KP（BKP）族的某些孤子解描述了在特定边界条件和固定温度下的二维单组分或双组分等离子体。结果表明，不同的可积族约化描述了二维空间中一维子流形上的单（二）组分等离子体或偶极气体。我们展示了应用孤立子理论的方法，统计力学这样的系统。
1999-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Dynamic density-density correlations in interacting Bose gases on optical lattices
为了确定可能的实验签名的超流莫特绝缘体量子相变，我们计算的电荷结构因子$S(k,ω)$的一维玻色-哈伯德模型使用动态密度矩阵重整化群（DDMRG）技术。特别是我们分析的行为，$S(k, ω)$通过改变-在零温度-库仑相互作用强度内的第一莫特波瓣。对于强相互作用，在Mott绝缘体相，我们证明了DDMRG结果很好地再现了强耦合展开，就像准粒子色散。在超流相，我们确定的线性激发光谱附近的$k=0$和比较的DDMRG数据与平均场论的结果。
2012-02-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
