Confinement: a real-time visualization
由于量子色动力学中已知的限制机制，很难观察到携带分数量子数的单个粒子（例如带有分数电荷的夸克）。一个凝聚态粒子的例子是准一维自旋系统中的自旋子，它是携带自旋1/2的尼尔配置背景下的畴壁。利用时间演化的块抽取算法，我们可视化的非平凡畴壁动力学的限制机制引起的双腿自旋1/2阶梯。它可以用一个简单的单粒子布洛赫振荡图像来说明，不仅定性，而且定量。我们提出了$^{87}$ Rb超冷玻色子系统畴壁动力学的实验实现和实时探测。
2012-02-09 cond-mat.str-el hep-lat
Confinement and bound states of bound states in a transverse-field two-leg Ising ladder
弱耦合伊辛链提供了一种凝聚态的禁闭实现。在这些系统中，扭结和反扭结由于吸引相互作用势而结合到介子中，该吸引相互作用势随着粒子之间的距离线性增加。虽然在实验中已经直接观察到了单介子，但多粒子连续谱和介子束缚态在激发光谱中的作用还远不清楚。利用含时密度矩阵重整化群方法，研究了铁磁相横场两腿伊辛梯中单自旋和双自旋算符的动力学结构因子.含时关联的传播和双自旋激发谱揭示了链间束缚态的存在，这在单自旋动力学结构因子中是不存在的。我们还确定了两个介子的束缚态，出现在更高的能量，几个两个介子连续的阈值以上。
2020-07-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Confinement induced impurity states in spin chains
量子模拟器有望在可调凝聚态平台上探索高能物理的核心问题，例如禁闭物理。局部缺陷可能是这些设置中的一个障碍，损害它们的仿真能力。然而，杂质形式的缺陷也可以用作多体相关性的探针，并可能导致迷人的新现象本身。在这里，我们调查的杂质和禁闭物理之间的相互作用，在一个基本的自旋链设置，显示了新的外来激发杂质介子束缚态与长寿命的出现。对于弱约束，半经典近似可以描述介子-杂质散射事件中的俘获过程。在强约束条件下，内禀量子效应通过量子化的束缚态能量可见，这可以很容易地在量子模拟器中探测。
2022-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Confinement and Entanglement Dynamics on a Digital Quantum Computer
禁闭描述了两个粒子之间的吸引力随着它们的距离而增长的现象，最突出的是在夸克之间的量子色动力学（QCD）中发现的。在凝聚态物理中，限制可以出现在量子自旋链中，例如，在具有附加纵向场的一维横向场伊辛模型（Tensing）中，在量子材料钴酸盐或光晶格中著名地观察到。在这里，我们建立了最先进的量子计算机已经达到量子模拟的能力，探索自旋链中的限制物理。我们报告定量限制签名的TdR的IBM量子计算机上观察到通过两个不同的速度从域壁和它们的介子束缚态的信息传播。通过对二阶Renyi纠缠熵的随机测量，我们还发现了限制效应导致的纠缠扩散的减慢.我们的研究结果是在数字量子计算机上探测非微扰相互作用量子现象的关键一步，超越了经典硬件的能力。
2020-07-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantitative Determination of the Confinement and Deconfinement of spinons in the anomalous spectra of Antiferromagnets via the Entanglement Entropy
我们引入了纠缠熵分析来定量地确定量子磁体自旋激发中自旋子的禁闭和去禁闭。我们的建议是实现部分子建设的蜂窝晶格反铁磁体表现出高能量的异常光谱。为了得到自旋激发态的准粒子，并用于纠缠熵的计算，我们采用无规相位近似，导出了一个有效的哈密顿量。我们定量地描述了反常谱中自旋子随Hubbard相互作用的增加而从去精细到禁闭的转变，表明在强相互作用区，磁振子的不分馏现象得到了避免.同时，在Γ0点的Higgs模被分解为四个简并的自旋对，尽管它在光谱中看起来是一个清晰的峰。我们的工作扩展了我们对量子磁体中自旋子解除禁闭及其与磁振子共存的理解。
2021-07-20 cond-mat.str-el
TASI Lectures on Emergence of Supersymmetry, Gauge Theory and String in Condensed Matter Systems
课堂讲稿由四个部分组成。在第一部分中，我们回顾了在量子临界点实现突现超对称的2+1维晶格模型。第二部分致力于一种现象，称为分馏规范玻色子和分馏粒子出现作为低能量激发的结果，规范中性粒子之间的强相互作用。第三部分讨论了在大N极限下出现弦激发的临界自旋液态的稳定性和低能有效理论。在最后一部分中，我们讨论了为一般量子场论导出全息理论的一种尝试。
2010-12-16 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Realizing Universal Edge Properties in Graphene Fractional Quantum Hall Liquids
普遍的手征Luttinger液体行为已经预测分数量子霍尔边缘态，但到目前为止，还没有在实验上观察到基于双光子晶体的二维电子气。这种缺乏普遍性的一个可能的原因是在这样的系统中，这是限制势和库仑排斥之间的竞争的结果边缘重建的通用发生。我们表明，由于完全不同的约束机制，在石墨烯中可以避免边缘重建，这使得可以观察到预测的普遍性。
2011-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Composing parafermions: a construction of $Z_{N}$ fractional quantum Hall systems and a modern understanding of confinement and duality
本文基于 $Z_{N}$ 仲费米子理论构造无反常复合粒子，系统建立 $Z_{N}$ 分数量子霍尔效应的配分函数，并借此统一理解拓扑序、禁闭与对偶性等当代凝聚态物理现象。
2024-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum geometry in condensed matter
本文综述凝聚态中的量子几何，阐述贝里曲率与量子度量对非线性输运、平带超导及分数量子反常霍尔效应的影响，并展望未来方向。
2024-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Absence of the $T^{2/3}$ specific heat anomaly in a $U(1)$ spin liquid with a large spinon Fermi surface: confinement of slave particles and non-locality of spinons
基于从粒子结构的有效规范理论被广泛用于描述强关联电子系统中的量子数分形。然而，即使撇开对从粒子约束问题的激烈争论，理论和实验之间仍然存在着重大的冲突。特别地，$T^{2/3}$比热异常被预测为具有大自旋费米表面的$U(1)$自旋液体中的低位规范波动的关键特征，然而从未观察到。在这里，我们表明，这样的异常实际上是一个伪像的高斯近似，是不存在的时候，严格执行从粒子上没有双重占用约束。我们还表明，从粒子表示的基础上的投影建设提供了一个统一的理解自旋分馏的机制和非局域性的物理自旋在一维和二维自旋液体。
2017-07-01 cond-mat.str-el
Fractional Abelian topological phases of matter for fermions in two-dimensional space
这些笔记构成了2014年8月“L'Ecole de Physique des Houches”CIII会议的第7章，致力于凝聚态物理的拓扑方面。提出了准一维空间中的十重方法。综述了手征阿贝尔玻色化的方法。然后，它被应用到对称类AII的边缘理论的稳定性分析，并从耦合线的二维拓扑相位的建设。
2017-11-29 cond-mat.str-el
Confinement in a Quantum Magnet
由大量相互作用粒子组成的物质状态的基本激发可能与原始粒子非常不同。在最有趣的例子中，粒子有效地分解成更小的组成粒子，这些粒子只携带它们量子数的一小部分。当这些成分是自由的时，如分数量子化的霍尔态，如何观察它们在概念上是清楚的。但是，如果它们被限制，就像假设描述高温超导体的自旋液体的情况一样？
2009-11-24 cond-mat.str-el
Anyonic braiding via quench dynamics in fractional quantum Hall liquids
在Laughlin分数量子霍尔态中，单准空穴态和双准空穴态可以通过对角化多体哈密顿量与捕获势来获得，或者对于更大的系统，可以通过边缘杰克多项式的线性组合来获得。准空穴态完全存在于能谱中最低能量分支的子空间中，具有固定数量的轨道或硬壁限制。希尔伯特空间维数的减少，便于研究的时间演化的准空穴状态后，说，去除的捕获潜力。我们探讨了淬火动力学下的谐波外部电位，旋转液滴中的准空穴，并讨论了长程相互作用和更现实的限制的效果。从Berry相位计算中可以得到任意子的互统计相位的精确估计。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Confinement of Slave-Particles in U(1) Gauge Theories of Strongly-Interacting Electrons
我们证明了在相互作用电子系统的U（1）规范理论中，从粒子总是被限制在其中。因此，低的自由度不同于从粒子。这是通过构建一个从粒子表示的对偶公式来实现的，在这个对偶公式中，无双重约束变成线性的，因此是可解的。如果自旋-电荷分离发生，则是由于存在分数量子数的孤子。
1999-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spinon Confinement and a Sharp Longitudinal Mode in Yb$_2$Pt$_2$Pb in Magnetic Fields
自旋为1/2的反铁磁链中的基本激发是自旋子，即当成对结合时形成三重激发连续体的非受限分数准粒子。在类伊辛自旋链中，连续区是带隙的，基态是N{é}el有序的。在这里，我们报告高分辨率的中子散射实验，揭示了磁场如何关闭这个间隙，并驱动自旋链在\YPP \到一个临界的，无序的Luttinger液体状态。在\YPP \中，有效自旋-1/2描述了大的、类似伊辛的Yb磁矩的动力学，确保了所测量的激发是完全纵向的，我们发现这可以通过与时间相关的密度矩阵重整化群计算来很好地描述。链间耦合导致自旋子的禁闭，自旋子是量子色动力学中夸克禁闭的凝聚态类似物。不敏感的横向波动，我们的测量显示如何产生一个无间隙的，色散的纵向模式从限制和磁序的演变。
2019-07-01 cond-mat.str-el
Exact Mappings in Condensed Matter Physics
凝聚态系统复杂而简单。在它们的复杂性中，人们经常发现由不超过几个参数指定的顺序。这种还原论描述的关键是一个适当的基础选择，其中两个我将在这篇论文中描述。第一种是称为Wannier状态表示（WSR）的精确映射，它提供了两个被深入研究的拓扑系统（分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称WSR）和分数陈氏绝缘体（Fractional Chern Insulator，简称FCI）系统）之间的精确希尔伯特空间对应。在强磁场作用下，二维电子气的部分填充朗道能级中存在准粒子态，准粒子呈现拓扑非平凡的编织统计。FCI系统是没有轨道磁场的BHH系统的新的晶格实现，仍然没有完全理解，并且将受益于将它们明确地连接到更好理解的BHH系统的基础。第二个基本映射，精确全息映射（EHM），将任何晶格系统映射到具有表示能量尺度的额外涌现维度的全息“体”。在高度流行的AdS-CFT对应的精神设计，它试图理解一个给定的系统和它的等效对偶几何之间的关系。特别是，我们发现优秀的理论协议的某些对偶几何EHM与预期从Ryu-Takanayagi公式与纠缠熵的散装几何。此外，EHM还证明在提供不同拓扑量之间的联系方面是有用的，例如将上述Chern绝缘体的Chern数与3D拓扑绝缘体的Axion角相关联。
2016-09-07 cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger Liquid Behavior and Spinon Confinement in YbAlO$_3$
低维量子磁体是一个有趣的研究领域，因为在强量子涨落的作用下，低维量子磁体会出现集体行为。一维（1D）S = 1/2海森堡反铁磁体是一个典型的例子，其低能量激发，称为自旋子，携带分数自旋S = 1/2。这些分数模可以通过施加交错磁场来重新限制。尽管对这种磁体的理论理解已经取得了相当大的进展，但这种低维物理的实验实现相对较少。这对于稀土基磁体尤其如此，因为强自旋轨道耦合和晶体场分裂的组合引起的大的有效自旋各向异性。在这里，我们证明了稀土钙钛矿YbAlO $_3$提供了一个实现的量子自旋S = 1/2链材料，表现出量子临界Tomonaga-Luttinger液体行为和自旋约束-解除限制在不同区域的磁场-温度相图。
2019-02-11 cond-mat.str-el
Two-dimensional confinement of critical U(1) gauge field in the presence of Fermi surface
紧致U（1）规范场出现在低维量子磁性和重费米子系统的许多分形描述中。在这方面，关于规范场的一个基本问题是，在费米面的存在下，规范场是否被限制。本文证明了在费米面存在的情况下，尽管U（1）规范场在二维空间中与费米面附近大量的无带隙费米激发强耦合，但它仍必须处于受限态.这意味着某些量子自旋液体和/或分形金属态对其它可能的破缺态是不稳定的，因此它们不适合作为相关系统的基态.这种不稳定性显示了在费米面存在下量子自旋液体和/或分馏金属态的一些新的特征，这些特征在文献中还没有报道过。这一结果对进一步研究量子自旋液体和强关联电子系统中的从粒子规范理论具有重要意义。
2012-04-20 cond-mat.str-el hep-th
Polyakov's confinement mechanism for generalized Maxwell theory
本文研究分数导数 Maxwell 理论，指出其在格点紫外完备化后，单极子凝聚经 Polyakov 机制引发禁闭相。
2022-12-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Confinement in the bulk, deconfinement on the wall: infrared equivalence between compactified QCD and quantum magnets
在自发二聚化的量子反铁磁体中，自旋为1/2的激发态（自旋子）成对地被弦限制，类似于非阿贝尔规范理论中限制夸克的弦。该系统具有多个简并基态（真空）和不同真空区域之间的畴壁。对于两个真空，我们证明了自旋在域壁上被释放，在一个机制惊人地相似的域壁夸克的量子色动力学的变种解除禁闭。这一观察不仅在量子磁学中建立了一种新的现象，而且在粒子物理学和凝聚态物理之间提供了一种新的直接联系。这个类比为我们通过量子磁学的计算和实验研究来提高对粒子禁闭和解除禁闭的理解打开了大门。
2016-12-20 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Non-Fermi liquid from confinement in doped Mott insulators
在规范理论方法中提出了掺杂莫特绝缘体中分数激发禁闭的唯象描述。在t-J模型的SU（2）规范理论中引入Polyakov环参数，我们证明了在所谓的相干温度以下，电子激发出现，这是由于通过Polyakov环的形成对自旋子和空穴的限制。值得注意的是，这种受限的电子原来表现出非费米液体物理没有量子临界性，产生的电阻率与实验数据定量一致。希格斯相是不允许的，由于限制，这表明一个可能的新机制的超导性在强耦合的方法。
2009-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-ph
Effective charge of a deconfined slave particle: Comment on ``Confinement of Slave Particles in U(1) Gauge Theories of Strongly Interacting Electrons''
我重新审视纳亚克的批评[物理学。85，178（2000）; 86，943（2001）.]强关联系统的U（1）规范理论方法。与他的结论相反，他所观察到的电荷分配的任意性与解除限制的可能性并不矛盾。如果解除禁闭发生，解除禁闭的从粒子携带有效的分数电荷，这是独立的任意分配，而是动态确定的。
2002-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum oscillations in the hole-doped cuprates and the confinement of spinons
本研究通过从FL*模型到双向电荷密度波金属的转变，证明自旋子禁闭可消除未观测的量子振荡频率，解决空穴掺杂铜氧化物费米面重构问题。
2025-04-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exploring Two-dimensional Coherent Spectroscopy with Exact Diagonalization: Spinons and Confinement in 1D Quantum Magnets
本文发展基于精确对角化的二维相干光谱数值方法，揭示一维量子磁体中纵场诱导自旋子对禁闭及有限温度下的光谱变化。
2024-01-30 cond-mat.str-el
Topological confinement in Skyrme holography
研究了具有负宇宙学常数的五维爱因斯坦引力场与Skyrme物质场耦合的相变。这些跃迁是热Anti de Sitter（AdS）时空和AdS黑洞之间Hawking-Page跃迁的拓扑推广。相的特征在于与Skyrme场配置相关联的拓扑数。根据拓扑数和Skyrme耦合强度，在两个、一个或没有温度值的情况下，这些相之间发生转变。通过全息（AdS/CFT）对应，这些解是SU（2）对称的共形场论（CFT）中拓扑非平凡态的对偶，它支持强耦合的受限或去受限（准）粒子。我们将其与类似的已知相变进行比较，并讨论其在凝聚态物质和夸克-胶子等离子体的拓扑相限制中的潜在应用。
2022-01-05 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Modern Physics of the Condensed State: Strong Correlations and Quantum Topology
评论的主题是在现代场论的背景下，将非常规量子态的新思想应用于凝聚态物理，特别是固态物理。比较与经典论文的多电子理论，包括形式主义的多电子运营商。基本上多粒子性质的基态，个人和集体激发，并在考虑中的系统中的量子波动，以及量子相变进行了讨论，重点是拓扑方面和津贴的挫折的影响。辅助粒子的变分方法和表示，相应的平均场近似和规范场，约束解除禁闭问题，违反费米液体图片，和奇异的非费米液体状态被认为是。综述了现代纠缠拓扑态理论、自旋液体的形成、弦和弦网络。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Confinement transition to density wave order in metallic doped spin liquids
绝缘的量子自旋液体可以通过相关规范理论的拓扑激发的凝聚而经历到价键固态的限制跃迁。我们将这种转变的理论扩展到分数费米液体（FL *）：这些是金属掺杂的自旋液体，其中费米表面只有规范中性准粒子。通过对U（1）-FL * 态的掺杂量子二聚体模型进行对偶变换，我们证明了拓扑激发理论的投影对称群保持不变，但费米面会导致额外的令人沮丧的相互作用。我们提出了一个通过介子凝聚实现$\mathbb{Z}_2$-FL * 态禁闭跃迁的理论。各种各样的限制，无公度密度波状态是可能的，包括一些类似于无公度$d$-形状因子密度波秩序在最近的几个实验中观察到的铜氧化物超导体。
2016-04-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Raman spectroscopic signature of fractionalized excitations in the harmonic-honeycomb iridates $β$- and $γ$-Li$_2$IrO$_3$
量子自旋系统中元激发的分形化是当前凝聚态物理的一个中心课题。Kitaev蜂窝自旋模型提供了一个奇异的分馏准粒子的突出例子，由巡回马约拉纳费米子和带隙规范通量。然而，马约拉纳费米子在三维蜂窝晶格中的识别仍然难以捉摸。在这里，我们报告的谐波蜂窝状虹彩$β$ -和$γ$ -锂$_2$ IrO $_3$分数激发的光谱特征。利用偏振分辨拉曼光谱，我们发现$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的动态拉曼响应具有宽的散射连续谱，具有明显的偏振和组分依赖性。拉曼光谱权重的温度依赖性由费米激发的热阻尼主导。这些结果表明，在三维Kitaev-Heisenberg系统中，Majorana费米子是从自旋分馏中出现的。
2016-06-28 cond-mat.str-el
Quantum Confinement Transition and Cuprate Criticality
试图解释高温超导起源的理论受到了正常态的复杂性的挑战，随着空穴掺杂的增加，正常态表现出三种状态：欠掺杂时的伪能隙状态，接近最佳掺杂的奇怪幂律和重掺杂时的更常规的金属行为。我们认为，这种行为的起源与零温度量子相变分离的过度掺杂的费米液体从自旋电荷分离欠掺杂相。我们分析的核心是一个新的$Z_2$规范理论公式，它支持拓扑涡旋激发-被称为视子。介子在欠掺杂阶段是有间隙的，将电子的电荷和费米统计分裂成两个独立的激发。当所产生的电荷$e$玻色子凝聚时，超导性发生。介子在过掺杂相中凝聚，从而限制电子的电荷和统计，导致费米液相。就在量子限制跃迁时，介子处于临界状态，导致电荷和自旋的幂律行为。
1999-12-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Horizons, holography and condensed matter
全息对应在经典引力物理学和强相互作用量子场论的动力学之间建立了一个接口。本章将把带电的、渐近的反德西特时空的物理学与凝聚态的低温临界相的现象学联系起来。引力和场论系统的共同基本特征将是相互联系的。首先，在最低能量尺度下的紧急标度对称性在时空的内部“近视界”区域表现为紧急等距性。第二，场理论区分分形相和介子相，表现为时空中是否存在带电视界。立足于这两个特征的观点允许统一呈现“全息超导体”、“电子星”和“带电电子时空”。
2011-07-08 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Anyon condensation and confinement transition in a Kitaev spin liquid bilayer
本文提出一个含非Abel Kitaev双层态与RVB态的具体自旋模型，通过parton理论和精确对角化证实二者相变源于任意子凝聚，并发现非Abel Ising任意子禁闭。
2024-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Density matrix renormalization group study of the $ν=1/3$ edge states in fractional quantum Hall systems
利用密度矩阵重整化群方法研究了填充因子为$ν=1/3$的分数量子霍尔系统的边缘态。结果表明，在边缘的局部边界条件诱导的密度振荡的特点是由最小磁子激发的波数，这种结构是部分重建的约束势形状的变化。特别是，$ν=1$对向传播的边缘通道出现的化学势的变化，这是一致的，最近的热传输实验。体态对电子数变化的稳定性证实了分数量子霍尔态的体部分是不可压缩的，而边缘态是可压缩的。
2021-03-27 cond-mat.str-el
Competing ν= 5/2 fractional quantum Hall states in confined geometry
一些理论预言填充因子为5/2的分数量子霍尔态具有非阿贝尔统计特性，这使其成为容错拓扑量子计算的候选者。虽然非阿贝尔的Pfizer态和它的粒子-空穴共轭，反Pfizer态，是5/2态最合理的波函数，但有许多具有阿贝尔或非阿贝尔统计的替代方案。最近的实验表明，隧道指数更符合阿贝尔状态，而不是非阿贝尔状态。在这里，我们提出了边缘电流隧穿实验中的几何限制量子点接触，这表明阿贝尔和非阿贝尔国家竞争填充因子5/2。我们的结果与单量子点接触中的阿贝尔态到非阿贝尔态的跃迁是一致的。我们的观察表明存在一个本征的非阿贝尔5/2基态，但需要适当的限制来维持它.这一观察不仅对理解5/2态的物理性质很重要，而且对未来拓扑量子计算器件的设计也很重要.
2016-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fracton topological order from Higgs and partial confinement mechanisms of rank-two gauge theory
分形子是$d=3$拓扑有序相中运动受约束的带隙点状激发。它们已经在几个有间隙的模型中被发现，但仍然缺少一个统一的物理机制来产生它们。人们注意到，在量子张量${\rm U}(1)$规范理论中，电荷是分形子，不能自由移动，这是因为电荷和偶极矩都守恒。为了将这些理论与完全带隙的分形子模型联系起来，我们研究了希格斯粒子和部分约束机制在秩-2量子张量规范理论中，其中电荷或磁激发分别被凝聚。具体来说，我们描述了两种不同的路线从秩-2 ${\rm U}(1)$标量电荷理论的X立方分形子拓扑秩序，发现希格斯粒子和部分限制机制的组合是必要的，以获得完全带隙的分形子模型。另一方面，秩-2 $\mathbb{Z}_2$标量电荷理论，这是从以前的理论上凝聚的电荷-2的物质，相当于四个副本的$d=3$复曲面代码和不支持分形激发。我们还解释了如何棋盘形分形子模型可以被看作是一个秩为2的$\mathbb{Z}_2$规范理论与两个不同的高斯定律约束不同的晶格网站。
2018-07-12 cond-mat.str-el
Probing Confinement Through Dynamical Quantum Phase Transitions: From Quantum Spin Models to Lattice Gauge Theories
本研究通过大规模矩阵乘积态计算，在三个量子模型中揭示禁闭-去禁闭转变伴随动力学量子相变类型的定性变化，分支和流形DQPT分别作为禁闭和去禁闭的标志，并可在离子阱和冷原子平台验证。
2023-10-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Maxwell electromagnetism as an emergent phenomenon in condensed matter
麦克斯韦对经典电磁学的完整理论的阐述是科学的里程碑之一。多体系统能够提供与我们居住的小宇宙截然不同的真空，这一能力直到很久以后才被认识到。在这里，我们提供了一个帐户的简单系统的本地化自旋管理，以模仿麦克斯韦电磁在其低能量的行为。与相对论不变的电磁真空相比，它们受对称性考虑的限制要少得多，因为它们的基底提供了一个非相对论背景，甚至平移不变性被破坏。它们可以表现出传统电磁学所没有的丰富特性。这包括磁偶极子的分裂所产生的磁无序激发的存在;以及无序的能力，通过在晶格尺度上产生缺陷，产生新的物理学，如拓扑自旋玻璃化或随机库仑磁性。
2016-05-19 cond-mat.str-el
Kitaev Magnetism and Fractionalized Excitations in Double Perovskite Sm2ZnIrO6
对Kitaev自旋液体特别是三维固体的探索是凝聚态物理长期追求的目标，因为这些状态可能会产生携带分数量子数的奇异新型准粒子激发，即Majorana费米激发。在这里，我们报告的Kitaev自旋液体通过拉曼测量的这一特性的实验签名。Sm 2 ZnIrO 6是一种强自旋轨道耦合的莫特绝缘体，其中Jeff = 1/2控制了物理过程，这为Kitaev自旋液体的这一特征提供了有力的证据。随着温度的降低，我们发现，自旋激发形成一个连续的预期在有序的反铁磁体在传统的尖锐模式相反。我们观察到的一个广泛的磁连续和声子自能参数的异常重整化证明了存在的Majorana费米子从自旋分馏双钙钛矿结构的Kitaev-Heisenberg几何挫折的双钙钛矿系统的理论证明。
2019-11-28 cond-mat.str-el
Edge reconstruction of fractional quantum Hall liquids with spin degrees of freedom
我们研究的相互作用的限制势，电子-电子相互作用，塞曼分裂分数量子霍尔液体的边缘，使用有限尺寸系统的数值对角化。研究的填充因子包括1/3、5/2、2/5和2/3。在没有塞曼分裂和边缘的情况下，前两个具有自旋完全极化的基态，而后两个具有单重态基态。我们发现，除了少数例外，这些系统的边缘不稳定性的阿贝尔分数量子霍尔液体（1/3，2/5和2/3液体）的边缘自旋波的软化所触发的，并触发软化的边缘磁等离子体激元激发非阿贝尔5/2液体在更平滑的限制侧。相图中获得的可访问的参数空间。
2013-12-03 cond-mat.str-el
An Emergent World of Gauge Force and Partons
我们说明了一个全新的世界规范力出现在一个严格的方式从传统的凝聚态系统。一个特征能量尺度（莫特间隙）将这样一个奇异的宇宙与我们凝聚态物理学家在更高能量下更熟悉的普通宇宙分开。主导的物理定律不再是关于单个电子，而是关于分裂的粒子，即，部分子，因为新的集体模式产生于电子之间的强关联。在这个低能量的宇宙中的新现象明显区别于朗道的费米液体所描述的微扰量子多体理论。
2014-06-04 cond-mat.str-el
Ideal Quantum Geometry for Fractional Chern Insulators
Stony Brook University（石溪大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Peking University（北京大学）
本文综述了量子几何中Berry曲率与量子度量之间的约束饱和条件，揭示了理想Bloch带与最低朗道级希尔伯特空间结构之间的深刻联系，并探讨了其在moire材料等新兴平台中寻找分数量子相的意义。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Physics of the Kitaev model: fractionalization, dynamical correlations, and material connections
量子自旋液体因其不寻常的性质，如自旋分馏和长程纠缠，吸引了凝聚态物理学家几十年。与传统的对称性破缺不同，量子自旋液体的拓扑秩序很难在实验上检测到。即使是理论模型，建立了量子自旋液体的基态是稀缺的。Kitaev蜂窝模型及其对其他三配位晶格的推广是主要的反例-它们是完全可解的，具有各种量子自旋液体，并且也与某些过渡金属化合物有关，包括（Na，Li）$_2$ IrO $_3$铱酸盐和RuCl $_3$的多晶型物。在这篇综述中，我们给出了丰富的Kitaev模型的物理，包括2D和3D分馏以及动力学相关性和有限温度下的行为的概述。我们讨论了不同的材料，并认为如何Kitaev模型物理学可以相关，即使大多数材料在低温下显示磁有序。
2017-05-04 cond-mat.str-el
Fractional Spin fluctuations and quantum liquid signature in Gd2ZnIrO6
量子自旋液体的离散识别是凝聚态物理的圣杯，至今仍是一个具有挑战性的实验课题。然而，理论上证明，在较宽的温度范围内，量子自旋液体态的前驱体甚至可以在顺磁相中反映在自旋动力学中。在这里，我们报告全面的非弹性光（拉曼）散射测量的Ir为基础的双钙钛矿，Gd2ZnIrO6，作为不同的入射光子能量和偏振的函数在很宽的温度范围内。我们的研究结果表明，自旋分馏内的顺磁相反映在出现一个偏振无关的准弹性峰在低能量与降低温度。此外，波动散射振幅通过动态拉曼磁化率测量随温度降低而增加，并在进入长程磁有序相时温和地降低，低于23 K，这表明这些波动的磁性起源。因此，该异常散射响应指示了在三维双钙钛矿系统中显示量子自旋液体相的波动分数自旋。
2021-05-10 cond-mat.str-el
Absence of U(1) spin liquids in two dimensions
许多流行的分馏自旋液体模型包含费米表面上的中性费米自旋子激发，在紧凑的U（1）规范力下携带单位电荷。我们认为，瞬子效应一般使这种状态不稳定的限制在两个空间维度，使所有的基本激发规范中性，并没有自旋费米面。类似的结果预计适用于SU（2）自旋液体。然而，当规范对称性被希格斯机制分解为一个离散的子群时，可以出现分数态。我们的论证推广了以前关于纯规范理论中的禁闭、U（1）交错通量和具有狄拉克谱的代数自旋液体的不稳定性的结果。
2003-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Quantum Coherence from Instabilities of a Perturbed Fractionalized Spin Liquid
微扰对分数激发拓扑有序态的影响是非常有趣的。虽然小的扰动预计不会影响一个强大的TO，相当大的扰动必须导致新的路线的开始（S）。在真实的凝聚态系统中，这种紧急秩序的可观测性仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们详细介绍了如何一个无特色的Kitaev自旋液体严格TO让位于部分拓扑有序状态（S）共存的广泛的楼梯的新颖的“激子”订单的细分实体在塞曼场。我们提供了一系列奇怪的功能，从节点自旋金属，选择性莫特态的分形，Luttinger表面和隐藏的相干性，所有有影响力的共振价键的特性，以及在奇怪的金属背景下的分形费米液体的观点准精确和新颖的实现。作为一个新的应用，我们展示了如何约瑟夫森结阵列可能会表现出分数约瑟夫森振荡通量调谐作为一个特别新颖的表现紧急量子相干性。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The rotor Jackiw-Rebbi model: a cold-atom approach to chiral symmetry restoration and quark confinement
了解禁闭的本质，以及它与手征对称性自发破缺的关系，仍然是高能物理中一个长期存在的问题。这项任务的困难源于目前的分析和数值技术的局限性，以解决非阿贝尔规范理论的非微扰现象。在这项工作中，我们将展示如何在更简单的模型中出现类似的现象，以及如何使用最先进的冷原子量子模拟器进一步研究这些现象。更具体地说，我们介绍转子Jackiw-Rebbi模型，（1+1）维量子场论狄拉克费米子之间的相互作用介导的量子转子。从光晶格中的超冷原子的混合物出发，我们展示了这种量子场论如何在长波长极限下出现。对于一个广泛的和实验相关的参数制度，狄拉克费米子获得一个动态质量通过自发击穿的手征对称性。此外，我们还研究了量子涨落和热涨落的影响，它们导致了手征对称性恢复现象。最后，我们发现了一个禁闭-解除禁闭的量子相变，在那里类介子费米子分裂成类夸克准粒子绑定到拓扑孤子的转子场。这些孤子在有限化学势下的扩散再次恢复了手征对称性，这与量子色动力学中的夸克-胶子等离子体有明显的相似之处，在量子色动力学中，这种对称性与去限制的分数电荷共存。我们的研究结果表明，这些现象之间的相互作用，可以在现实的原子实验分析。
2020-08-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Energy Spectra for Fractional Quantum Hall States
研究了填充因子为nu = p/q（q < 21）的分数量子霍尔态，并计算了它们的能量.经典的库仑能量是在许多电子中计算的;该能量与1/nu成线性关系。还评估了残余结合能。最近朗道轨道上的电子对比非最近轨道上的电子对更容易受到库仑跃迁的影响。每个最近的电子对可以转移到某个空轨道对，但由于动量守恒，它不能转移到另一个空轨道对。计算了126个分数的填充因子下的结合能。综合经典库仑能和电子对跃迁能，得到了能谱与中子数的关系。该能谱阐明了霍尔电阻在特定分数填充因子下的精确限制。
2007-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical control over bulk excitations in fractional quantum Hall systems
分数量子霍尔系统中的局部激发是凝聚态中最有趣的对象之一，因为它们的行为就像分数电荷和分数统计的粒子。为了在实验上揭示这些奇异的性质，并进一步将这种激发用于量子计算，对激发的微观控制是必要的。在这里，我们讨论不同的光学策略来实现这种控制。首先，我们提出了一个非零轨道角动量的光场的应用可以泵的轨道角动量的量子霍尔液滴中的电子。在类比劳克林的论点，我们表明，这个领域可以产生一个准空穴或准电子在这样的系统。其次，我们考虑一个光学势，可以捕获一个准空穴，通过排斥电子从该地区的光束。我们模拟了一个运动的光场，它能够控制准空穴的位置。这允许印记的特征贝里相位，反映了分数电荷的准空穴。
2018-08-08 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Confinement-deconfinement interplay in quantum phases of doped Mott insulators
人们普遍认为，掺杂莫特绝缘体可以很好地用t-J模型表征。在t-J模型中，电子分馏是由相弦效应决定的。我们发现，在欠掺杂制度，反铁磁和超导相是双重的：在前者，holon被限制，而自旋取消罚款，和{ \it反之亦然}在后者。这两个相被一个新的相分开，即所谓的玻色绝缘相，在这个相里，holon和spinon都被解除限制。一对威尔逊圈被发现构成一套完整的序参量，确定这一零温相图。这些相位之间的量子相变被认为是非Landau-Ginzburg-Wilson型。
2011-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the $ν=2/3$ fractional quantum Hall edge by momentum-resolved tunneling
填充因子为$ν=2/3$的分数量子霍尔态及其边缘模的性质一直是低维凝聚态物理中的一个未解决的问题。在这里，我们提出了一个实验设置，探测$ν=2/3$边缘隧道耦合到一个$ν=1$整数量子霍尔边缘的另一层的二维电子气（2DEG）。在这种双层几何结构中，隧道电子的动量可以通过平行于2DEG的两个平面的辅助磁场来增强。我们评估了电流作为偏置电压和升压磁场的函数。其阈值行为产生关于$ν=2/3$边缘的谱函数的信息，特别是关于手征边缘模式的性质的信息。我们的理论还考虑了库仑相互作用和无序的影响。
2022-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On the stability of Laughlin's fractional quantum Hall phase
强磁场作用下二维电子气中的分数量子霍尔效应是凝聚态物理中最引人注目的现象之一。历史上，第一个观察到的签名是当2D电子气的填充因子（电子密度除以磁通量量子密度）在反奇数1/（2 m +1）附近时被量化为值（2 m +1）的霍尔电阻。这是对分数量子数的首次观测。我们对这种效应的基本理论理解（及其后代）的很大一部分来自Laughlin的1983年理论，在此从数学物理的角度进行回顾。我们解释在这个意义上劳克林的建议的地面和激发态的系统是刚性/不可压缩的液体，以及为什么这是至关重要的解释效果。
2022-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Probing confinement in a $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory on a quantum computer
University of Trento（特伦托大学）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所）；Google Quantum AI（谷歌量子人工智能）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本研究在量子计算机上模拟了 $\mathbb{Z}_2$ 网格规范理论中的束缚现象，展示了规范约束对系统动力学的影响。
2025-12-02 cond-mat.str-el hep-lat nucl-th
Fractional quantum Hall states in lattices: Local models and physical implementation
分数量子霍尔效应是凝聚态物理中最引人注目的现象之一。它由一个简单的Laughlin波函数描述，并已在理论和实验上进行了深入的研究。然而，在晶格系统中，还没有观察到这种效应，很少有简单的模型显示它，只有少数机制导致它是已知的。在这里，我们提出了一种新的方法来构建具有局域相互作用和类双光子基态的格点哈密顿量。特别地，我们得到了一个自旋为1/2的玻色Laughlin类基态模型，显示出多种拓扑特征。我们还演示了如何自然出现这样的模型在半填充的费米-哈伯德像模型，其中的动能部分具有带与非零陈数，我们展示了如何实现这个模型可以在一个光晶格设置与现有技术。
2013-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Majorana fermions and quantum information with fractional topology and disorder
本文基于Bloch球上的自旋模型在分数拓扑态下引入量子比特，探讨圆偏振光下的协议及无序对分数相的积极作用，并推广至环几何阵列，为拓扑保护量子信息提供了新平台。
2024-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Mass-Assisted Local Deconfinement in a Confined $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory
本文研究$\mathbb{Z}_2$格点规范理论中的禁闭现象，提出通过费米子质量与电场强度共振实现局域退禁闭，并证明特定初始条件下可扩展为全局退禁闭及引发量子多体疤痕，为量子模拟实验提供理论支持。
2025-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
