Manipulating anyons in quantum Hall droplets of light using dissipations
尽管任意子是拓扑量子计算的基石,但单独创建和控制每个任意子仍然具有挑战性。在这里,我们指出,腔中的耗散动力学确定性地提供所需的分数量子霍尔态的光液滴。在这些量子霍尔液滴中,任意子的数量和位置都是精确可控的,而不需要额外的电势来印记和定位这些准粒子。利用光的密度分布,可以很容易地得到任意子的统计。此外,将量子自旋阀与这些量子霍尔液滴纠缠建立了编织统计的直接读出。我们的工作为量子光学解决量子霍尔物理中具有挑战性的问题开辟了一条有前途的路线。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Microwave response of fractional quantum Hall droplets with quasiparticle tunneling
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,理论物理中心)
研究通过微波光谱学探索分数量子霍尔滴状物在准粒子隧道效应下的响应特性,揭示边缘模式干涉与集体激发重整化现象。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Tunneling between Two Quantum Hall Droplets
我们报道了两个量子霍尔液滴之间的隧穿实验。该器件是由解理边缘过生长,横向并列两个二维电子系统跨越高品质的半导体屏障。隧穿特性的剧烈演化与量子霍尔液滴的耦合边缘态之间的磁场依赖隧穿一致。我们确定了一系列的量子临界点之间的连续的强和弱隧穿制度,这是令人想起的量子霍尔效应的平台转变。标度分析表明,临界磁场附近的电导$B_{c}$是一个单一的标度变元$|B-B_{c}|T^{-κ}$的函数,其中指数$κ= 0.42$。这种令人困惑的相似性量子霍尔绝缘体过渡点的意义边间相关的横向隧道量子霍尔液滴。
2004-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microwave Absorption by a Mesoscopic Quantum Hall Droplet
本文研究了量子霍尔液滴对微波的吸收。我们表明,充电的边缘模式的数量和速度可以直接测量从一个已知形状的液滴。与标准传输测量相比,可以在同一设备中访问不同的边缘平衡机制。如果液滴中存在量子点接触,则可以观察到准粒子的性质,包括编织统计。它们的影响表现为调制的微波吸收光谱,值得注意的是,在点接触的隧穿振幅的一阶。
2013-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Edge States for quantum Hall droplets in higher dimensions and a generalized WZW model
我们考虑复射影空间上的量子霍尔液滴与阿贝尔和非阿贝尔背景磁场的组合。进行类似的阿贝尔背景所做的分析,我们表明,有效的行动的边缘激发的手征,规范Wess-Zumino-Witten(WZW)理论推广到更高的维度。
2004-07-17 cond-mat.mes-hall hep-th
A matrix model for a quantum hall droplet with manifest particle-hole symmetry
我们发现,规范的矩阵模型的矩形费米子矩阵(费米子谐振子的矩阵版本)实现了量子霍尔液滴与明显的粒子-空穴对称性。液滴由球体拓扑上的自由费米子组成。利用双迹算符对哈密顿量进行变形也是可能的,并且我们认为这种装置可以产生两个体势,这可能导致系统在球上实现分数量子霍尔态。我们还认为,一个单一的规范费米量子力学的厄米矩阵实现了一个液滴的边缘,有$c=1/2$ CFT上。
2004-09-23 cond-mat.mes-hall hep-th
Formation of spin droplet at nu = 5/2 in an asymmetric quantum dot under quantum Hall conditions
在这项工作中,一个量子点,这是由GaAs/AlGaAs异质结构上诱导的静电手段不对称定义的研究解开量子化霍尔条件下的自旋液滴的形成的几何约束的效果。利用自旋密度泛函理论求解薛定谔方程,利用量子力学中的高斯-费米近似,自洽地得到了nu = 5/2激发态的禁闭势,研究了nu = 5/2激发态的不可压缩性.我们的数值研究表明,在第二个最低的朗道能级的空间分布的nu = 2的不可压缩的条带和电子占据显着不同的横向对称量子点的结果。我们的研究结果产生了两个重要的后果,第一个有趣的nu = 5/2状态的不可压缩性强烈的影响,第二,由于Aharonov-Bohm干涉图案依赖于粒子的速度,不对称性产生了一个额外的参数来调整振荡周期,这在观察准粒子相位时施加了边界条件依赖性。
2016-10-01 cond-mat.mes-hall
Chiral actions from phase space (quantum Hall) droplets
我们推导出任意变形的相空间(量子霍尔)液滴上的一般流形上的任何尺寸的哈密顿和正则结构。推导是基于一个转换,该转换是基于密度泊松结构的卡西米尔。线性化理论再现了液滴的边缘态手征作用,而非线性哈密顿量捕获1/N量子修正。
2004-08-30 cond-mat.mes-hall hep-th physics.flu-dyn
Collective excitations at the boundary of a 4D quantum Hall droplet
在这项工作中,我们调查集体激发的边界最近构建的四维量子霍尔态。用于产生这些集体激发的局部玻色子算子可以显式地构造。从这些算符的海森堡运动方程出发,可以精确地导出具有螺旋度$S$的无质量相对论波动方程。对于S=1和S=2的情形,这些方程分别化为自由麦克斯韦方程和线性化爱因斯坦方程。这些集体激发可以被解释为流体动力学模式的边界处的4D QHE液滴。对悬而未决的问题进行了批判性的讨论。
2001-12-22 cond-mat.mes-hall hep-th
Confinement of fractional quantum Hall states in narrow conducting channels
小能隙分数量子霍尔态的限制有利于准粒子操纵,是实现准粒子干涉测量的重要一步。这里展示的是通过高密度、超高迁移率异质结构中的顶栅限定的窄沟道的传导。在填充分数为5/3的相关态的持久性的传输证据显示在通道的2微米长,但门控到近0.3微米的宽度。用于实现这种限制的方法持有承诺的干扰设备提出了研究潜在的非阿贝尔统计填充分数5/2。
2007-03-08 cond-mat.mes-hall
Electromagnetic interactions of higher dimensional quantum Hall droplets
利用描述最低朗道能级下无自旋费米子电磁相互作用的$W_{N}$ -规范理论,其中$W_{N}$变换是U(1)规范变换的非线性实现,我们构造了描述高维量子Hall液滴电磁相互作用的有效作用量.我们还讨论了这是如何相关的阿贝尔Seiberg-Witten地图。对U(1)背景磁场作用下${\bf CP}^k$的量子霍尔效应进行了显式计算.体作用量是一个凯勒-陈-西蒙斯项,它的反常被边界贡献抵消,从而明确满足规范不变性。
2005-09-04 cond-mat.mes-hall hep-th
Semiclassical Droplet States in Matrix Quantum Hall Effect
我们推导出半经典的基态的解决方案,对应于量子霍尔状态早期发现的麦克斯韦-陈-西蒙斯矩阵理论。它们实现了Jain复合费米子结构,其密度与唯象波函数的密度一样是分段常数。这些结果支持矩阵理论作为分数霍尔效应的一种可能的有效理论。一个至关重要的作用是由限制矩阵状态的简并的约束:我们找到其明确的规范不变的形式,并澄清其物理解释。
2007-12-01 cond-mat.mes-hall hep-th
Meron ground states of quantum Hall droplets
我们认为,拓扑meron激发,这是在一个强耦合阶段(绑定在对)在无限量子霍尔铁磁体,成为deconfined在有限大小的量子霍尔系统。虽然有效地为较大的系统的重子能量的增长与系统的大小,当旋磁比是小的重子成为最低的躺在一个量子霍尔液滴状态。这是由于在重子结构中建立的多体相关性使相互作用能最小化的结果。我们证明了这一点,通过使用平均场ansatzes的介子波函数。与以前的工作相比,ansatzes将使我们能够考虑更大的系统尺寸[A。Petkovic和M.V.Milovanovic,PRL 98,066808(2007)],其中引入了到meron中的分馏。
2009-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-droplets in confined quantum Hall systems
在填充因子为2<v<3的范围内研究了二维半导体量子点。我们发现一个集体的多体现象的理论和实验证据,其中一小部分被困的电子形成不可压缩的自旋液滴的最高占有朗道水平。只有当量子点中的电子数大于~30时才会发生这种现象。我们发现在v=5/2的自旋液滴制度的发病。这提出了一个有限的几何形状替代摩尔-里德型Pfronan状态的散装二维电子气。因此,自旋液滴的形成可能与在窄量子点接触中观察到的v=5/2量子霍尔态的脆弱性有关。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A new representation of the bulk current in the quantum Hall effect regime
在以前的论文中,体电流输运的Landauer-Buttiker型表示已成功地用于高磁场区二维电子系统磁子输运的数值模拟。在本文中,它被证明,这种表示是在完全一致的治疗的体电流传输作为一个磁束缚态之间的隧穿过程。此外,我们发现我们的网络表示和体电流图片之间的对应关系,在棋盘上映射的混合相:在半满朗道水平(LL)耦合液滴的量子霍尔(QH)液相和耦合液滴的绝缘体相阶段存在于同一时间,与他们每个人占据一半的样品面积。在半填充时从这样的QH液滴中去除单个电子,完成了到下一个更高QH平台的QH转变。在半填充时向这样的液滴添加单个电子完成了到先前较低QH平台的QH转变。因此,在磁场轴上的QH平台转变的锐度取决于液滴的典型尺寸,其可以被理解为样品中的无序的量度。
2004-11-19 cond-mat.mes-hall
Signatures of Fractional Exclusion Statistics in the Spectroscopy of Quantum Hall Droplets
我们展示了如何在一个小的劳克林液滴旋转玻色子的光谱实验可以直接证明准空穴激发的Haldron分数不相容统计。特征信号出现在单粒子激发光谱中。我们表明,过渡是由一个“多体选择规则”,它允许一个有限的几何形状上的准空穴状态的数量与允许的过渡的数量有关。我们用少量粒子的精确数值模拟来说明这个理论。
2014-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Even-Odd Effect in Spontaneously Coherent Bilayer Quantum Hall Droplets
利用圆盘几何中的精确对角化,我们预测了在外加磁场作用下垂直耦合双量子点的库仑阻塞谱中的一种新的偶奇效应。隧穿电导中的奇偶效应是自发层间相位相干性的直接表现,类似于介观超导晶粒中库珀对盒问题中的奇偶共振。超导体中库珀对数量的相干波动类似于量子霍尔液滴中两层之间相对数量差的波动。
2002-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Partition Functions of Quantum Hall Droplets
共形场论的手征配分函数描述了孤立霍尔液滴的边缘激发。它们的特点是由一个指数指定准粒子部门和变换之间的有限维表示的模群。推导了配分函数,并用于描述导致库仑阻塞电导峰的电子跃迁。我们发现了阿贝尔层次态和非阿贝尔Read-Rezayi态的峰值模式,并对它们进行了比较。对这些特征的实验观察可以检验共形场论描述的定性性质,例如希尔伯特空间分成扇区的分解,包括带电和中性部分,以及融合规则。
2009-09-19 cond-mat.mes-hall hep-th
Robust stabilization of high-frequency magnetic droplets in W-CoFeB-MgO nanoconstriction spin Hall nano-oscillators
Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院鲁尔基分校);University of Gothenburg(哥德堡大学)
本研究通过微磁学模拟,在CMOS兼容的W/CoFeB/MgO纳米窄条SHNO中实现了斜向磁场下高频非传播磁滴的鲁棒稳定,揭示了不同电流密度下磁滴的振荡行为及磁场对其传播特性的调控作用。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Theory of a two-level artificial molecule in laterally coupled quantum Hall droplets
提出了填充因子为$ν=2$的电子数为(N1,N2)的横向耦合量子霍尔液滴理论.我们发现每个液滴的边缘态是隧道耦合的,形成一个二能级人工分子。通过用一个电子填充边缘状态,每个边缘状态形成两个电子分子。采用组态相互作用方法(CI)结合非限制性Hartree-Fock(URHF)基,预测了有效双电子分子的单重态-三重态跃迁随磁场、电子数和束缚势的变化.除了涉及边缘态的2电子分子的单重态-三重态跃迁之外,对于$(N1 \geq 5, N2 \geq 5)$,还存在涉及电子向各个点的中心转移的三重态跃迁。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kac-Moody theories for colored phase space (quantum Hall) droplets
我们推导出的正则结构和哈密顿任意变形的高维(量子霍尔)液滴的费米子自旋或颜色的一般相空间流形。规范场是通过相空间上的Kaluza-Klein构造引入的。新兴的理论是规范卡茨-穆迪代数的非线性高维推广。这再现了液滴的边缘态手性Wess-Zumino-Witten作用。
2004-11-05 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Pfaffian and fragmented states at nu=5/2 in quantum Hall droplets
当电子气体被限制在二维空间时,施加一个强磁场可能会导致令人吃惊的现象,如电子配对的出现。根据理论,这表现为分数量子霍尔效应的出现,其具有在不寻常的半整数nu=5/2朗道能级填充下的量子化电导率。在这里,我们表明,类似的电子配对可能会发生在量子点中的电子气体被捕获到小量子霍尔液滴的外部电势。然而,我们也发现理论和实验证据表明,取决于外部电势的形状,成对的电子状态可以打破,这导致电荷和自旋密度分裂成不可压缩的域。量子霍尔态的碎裂可能是所提出的实验中的一个问题,该实验旨在探测nu=5/2量子霍尔态的非阿贝尔准粒子特性。
2008-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Vertical Confinement and Evolution of Reentrant Insulating Transition in the Fractional Quantum Hall Regime
我们在一个紧束缚在窄GaAs/AlGaAs量子阱中的二维电子系统(2DES)中观察到了高场重入绝缘相的反常位移。与人们熟知的以$ν= 1/5$为中心的高场绝缘态的跃迁不同,限制在80 μ m宽量子阱中的2DES在$ν= 1/3$处表现出跃迁。在窄阱中的2DES的相当大的量子寿命折扣了无序的影响,并指出限制作为再入过渡演变背后的主要驱动力。
2003-02-24 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetries in the Reconstruction of v=1 Quantum Hall Edges
自旋极化重构的v=1量子霍尔边缘是伴随着沿边缘的电荷密度的空间调制。我们发现,这也是有限的量子霍尔液滴的情况下:目前的自旋密度泛函计算表明,所谓的夏蒙温边缘形成一个明显的本地化的电子环周围的最大密度液滴(MDD)。这些不同阶段的边界定性同意最近的实验。对于非常软的约束,陈-西蒙斯金兹伯格-朗道理论表明,形成一个非平移不变的边缘与旋涡(孔)被困在边缘区域。
1999-08-14 cond-mat.mes-hall
Coulomb Blockade in Hierarchical Quantum Hall Droplets
由共形场论的配分函数可以很容易地导出霍尔流体量子点中能级的简并,从而导致电导峰。他们的完整的表达式可以找到霍尔状态与阿贝尔和非阿贝尔统计,适应已知的结果为环形几何。我们分析了阿贝尔态的分层填充分数,ν=m/(mp \pm 1),并发现了一个非平凡的模式的电导峰。特别是,它们中的每一个都具有特征多重性,这是由于m折叠边的扩展对称性。多重性的实验测试可以更好地了解这种复合边缘的动力学。
2009-09-22 cond-mat.mes-hall hep-th
Quantum Hall Droplets on Disc and Effective Wess-Zumino-Witten Action for Edge States
本文用代数方法分析了在均匀磁场$B$作用下,圆盘${\bf B}^1$上质点系的量子霍尔效应.为此,我们用陪集空间$SU(1,1)/U(1)$来标识非紧致盘。这使我们能够使用几何量子化,以获得满足适当约束的Wigner ${\cal D}$ -函数的波函数。我们证明了相应的哈密顿量与马斯-拉普拉斯算子相一致。限制到最低的朗道水平,我们通过星积引入非交换几何。讨论了量子霍尔液滴的态密度行为和激发势。我们表明,边缘激发描述了一个有效的Wess-Zumino-Witten行动的强磁场,并讨论其性质。我们最终表明,LLL波函数是智能状态。
2008-05-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Anisotropy of the hydrostatic stress for Hall droplets with in-plane magnetic field
本文研究准二维量子阱中电子在垂直与面内磁场下的静水应力,发现应力各向异性源于量子效应,旋转对称破缺非充分条件,并通过相空间分解半经典轨迹加以证明。
2024-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Inter-edge interactions and novel fixed points at a junction of quantum Hall line junctions
我们表明,新的固定点(其特征在于矩阵指定的分裂的电流在交界处)可以访问一个系统,其中包含一个结的三个量子霍尔线结。对于这样的分数量子霍尔边缘状态的交界处,我们发现,它是可能的花(单液滴)和岛屿(三液滴)的配置是稳定的,在一个中间区域,为一系列的值之间的边缘排斥相互作用。作为控制边缘间排斥的栅极电压的函数的隧穿电导的测量可以给出该区域的明确的实验信号。
2005-11-04 cond-mat.mes-hall
Non-universal Thermal Hall Responses in Fractional Quantum Hall Droplets
该研究解析计算现实条件下分数量子霍尔液滴的热霍尔电导,揭示有限尺寸和约束势导致Abelian模式非普适修正,而non-Abelian模式保持稳健。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Symplectic Fluctuations for Electromagnetic Excitations of Hall Droplets
我们证明了平面、球面和圆盘中的整数量子霍尔效应系统都可以用代数统一格式表示。这可以通过利用广义Weyl-Heisenberg代数并研究其基本特征来实现。本文研究了二维巴格曼空间(相空间)上费米子液滴的电磁激发,导出了液滴的哈密顿量。该激励通过相空间的辛结构的变形(扰动)引入。我们展示了莫泽引理在穿衣过程中的主要作用,这使我们能够消除辛结构的波动。我们讨论了Seiberg-Witten映射的出现和阿贝尔非对易规范场的产生。作为该模型的例证,我们给出了二维流形中量子霍尔液滴的电磁激发作用量。
2010-09-18 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Multi-channel Kondo Models in non-Abelian Quantum Hall Droplets
研究了量子点与非阿贝尔分数量子霍尔态边缘的耦合,分数量子霍尔态与量子点之间被整数量子霍尔态隔开。在共振附近,当量子霍尔态在填充分数$ν=2+k/(k+2)$处是Read-Rezayi态或在$ν=2+2/(k+2)$处是它的粒子-空穴共轭时,在低于点的边缘态的能级间距的能量标度处的物理由$k$ -通道Kondo模型支配。$k$ -通道近藤模型是通道各向同性的,即使在前一种状态下没有微调;在后者,它是一般的通道各向异性。在$k=2$的特殊情况下,我们的研究结果提供了一个新的场所,实现在介观的背景下,以区分Pfalanan和反Pfalanan国家之间的填充分数$ν=5/2$。
2008-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The maximum density droplet to lower density droplet transition in quantum dots
我们发现,在二维量子点波函数的朗道能级混合可以考虑非常有效地乘以确切的最低朗道能级波函数的Jastrow因子,这是优化的方差最小化。精确对角化和固定相位扩散蒙特卡罗结果的比较表明,朗道能级混合对多体波函数的相位影响不大。我们应用这些波函数研究了从最大密度液滴态(初始整数量子霍尔态,角动量L=N(N-1)/2)到较低密度液滴态(L>N(N-1)/2)的跃迁。
2005-06-13 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Effect in the Quantum Hall Regime and fingering instability
量子霍尔效应中的电子液滴的形状对磁场的梯度敏感,即使它们被放置在液滴外部。磁性杂质引起的指状不稳定性的边缘的液滴,类似于Saffman-Taylor指状不稳定性的两个不混溶相之间的界面。本文讨论了强非均匀场中电子态的指进不稳定性和一些代数问题。
2002-04-11 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Effect of extended confinement on the structure of edge channels in the quantum anomalous Hall effect
在非平凡能带结构的薄膜中,磁性掺杂体系的铁磁转变伴随着量子反常霍尔效应。实验上,QAH转变表现为纵向电阻率对弱外部磁场的依赖性的跳跃。微观上,这种跳跃起源于铁磁转变一侧的手征边缘模式的出现。我们分析研究了扩展限制的边缘模式的结构上的效果。我们采用最简单的模型的扩展限制的形式的潜在的步骤旁边的硬壁。结果表明,与传统的量子霍尔效应,其中所有的边缘通道是手征,在QAH效应,一个复杂的边界结构导致非手征的边缘模式,这是目前的铁磁过渡的两侧。非手征模的波函数在跃迁的上方和下方是不同的:在“拓扑”侧,其中手征边缘模被支持,非手征模从边界被“排斥”,即它们比在“平凡”侧更不局域化。因此,这些模式中的无序诱导散射将促进手征边缘模式的扩展。非手征模的主要实验表现是,通过对纵向电阻的贡献,它们涂抹了QAH跃迁。
2016-05-22 cond-mat.mes-hall
Linear and nonlinear edge dynamics of trapped fractional quantum Hall droplets
INO-CNR BEC Center(意大利国家研究委员会凝聚态物理中心)
研究通过非线性chiral Luttinger液体量子哈密顿量揭示了受限分数量子霍尔流体的线性和非线性边缘动力学特性。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-commutative geometry of 4-dimensional quantum Hall droplet
本文发展了张和胡最近提出的四维量子霍尔流体理论的非对易几何描述。模糊$S^{4}$的非交换结构自然地出现在该理论中。明确地构造了非交换几何中的基本元素--模糊调和函数,并得到了它们服从矩阵代数的性质。这个矩阵代数是结合的。提出了一种将耦合系统的模糊次谐波与子系统的模糊次谐波进行融合的方法,并确定了融合规则。通过积,我们提供了SO(5)角动量理论的一些基本成分。特别地,给出了SO(5)角动量理论中耦合系数的显式表达式。讨论了我们的结果在四维量子Hall系统和M理论中矩阵膜构造中的一些可能应用。
2002-05-12 cond-mat.mes-hall hep-th
Skyrmion-antiskyrmion droplets in a chiral ferromagnet
我们发现数值skyrmion纹理与skyrmion数Q=0的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和垂直各向异性的铁磁体。这些具有斯基尔米恩-反斯基尔米恩对的形式,可以称为手性液滴。它们在无限膜中以及在盘形磁性元件中是稳定的。液滴被发现的参数值接近从铁磁到螺旋相的过渡。我们研究了它们在自旋转移力矩作用下的运动。它们沿着自旋流的方向运动,因此它们的动力学与标准Q=0 skyrmion的霍尔动力学有很大的不同。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Asymmetric non-linear response of the IQHE
研究了整数量子化霍尔效应的非对称击穿。这种整流效果被观察到作为电流值的函数,其方向与定义的霍尔杆的不对称的横向限制电位结合。我们的静电定义的霍尔酒吧通过肖特基门允许一个系统的控制的陡峭度的限制电位在霍尔酒吧的边缘。较软的边缘(较平坦的限制电位)导致更稳定的霍尔平台,即在较大电流密度下的击穿。对于一个软边缘和一个硬边缘,击穿电流取决于电流方向,类似于整流。这种非线性磁输运效应证实了IQHE新兴屏蔽理论的预测。
2009-11-25 cond-mat.mes-hall
Trapping Abelian anyons in fractional quantum Hall droplets
我们研究了阿贝尔任意子(准空穴和准粒子)被局域势(例如,诱导的AFM针尖)的分数量子霍尔液体与长程库仑相互作用和边缘限制电位的微观模型。我们发现,特别是,在Laughlin填充分数$ν= 1/3$,准空穴和准粒子的状态可以出现作为系统的基态的存在下的陷阱势。正如预期的那样,我们发现阿贝尔准空穴的存在对量子液体的边缘光谱没有影响,这与非阿贝尔情况不同[Phys. Rev. Lett. { \bf 97},256804(2006)]。虽然准空穴和准粒子在系统中普遍存在,但它们的稳定性取决于束缚势的强度、俘获势的强度和范围。我们讨论的相关性的计算的高精度生成和控制的个别任意子在潜在的实验,特别是在拓扑量子计算的背景下。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gapless Edge Gravitons and Quasiparticles in Fractional Quantum Hall Systems with Non-Local Confinement
本文研究非局域约束势下的分数量子霍尔系统,证明传统手性边缘模式被无隙自旋-2边缘态取代,且边缘仍存在无隙带电准粒子,其能量幂律指数可表征体拓扑序。
2025-08-25 cond-mat.mes-hall
Confinement-deconfinement transition due to spontaneous symmetry breaking in quantum Hall bilayers
带反转的电子空穴双层支持量子自旋霍尔绝缘体和激子凝聚相。我们研究这样的双层在一个外部磁场。我们发现,层间关联导致螺旋量子霍尔激子凝聚态的形成。与电子-电子双层膜中量子霍尔激子凝聚体的手征边缘态不同,反向传播边缘模的存在导致形成不支持无带隙单粒子激发的基态自旋织构.这一特征对系统的低能量行为有着深刻的影响。也就是说,在一个足够窄的霍尔条的带电边缘激发被限制,即~一个边缘上的电荷总是在另一个边缘上产生相反的电荷。此外,我们表明,磁场和栅极电压允许控制约束解除约束的带电边缘激发,这可以探测与非局域电导的转变。禁闭-解除禁闭的跃迁引起了人们极大的兴趣,尤其是因为它们在揭示夸克禁闭问题方面可能具有重要意义。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Electromagnetic Excitations of A_n Quantum Hall Droplets
利用Fock-Bargmann解析实现给出了A_n内部自由度的经典描述。讨论了包括内部自由度在内的相空间的辛变形。我们表明,莫泽引理提供了一个映射,以消除波动的辛结构,这成为编码的系统的哈密顿量。本文讨论了Moser映射与Seiberg-Witten映射之间的关系。这一结果的一个物理应用是在U(1)背景磁场作用下,复射影空间CP^k中大量服从广义An统计的粒子的电磁激发.我们明确地计算体积和边缘动作。一些特殊的辛变形也被认为是。
2010-09-26 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Sign reversal of Hall conductivity and quantum confinement in graphene ribbons
窄的带状物具有锯齿形和扶手椅形的边界,显示出非常不同的霍尔电导率特性。结果表明,扶手椅型薄带的能谱中存在多带交叉,交叉的数目与薄带的宽度有关。从理论上讲,它是预测,电导率表现出激烈的符号反转窄带的费米能量扫过带交叉。根据扶手椅带的能谱中只出现奇数扶手椅带的平带,提出了扶手椅带的一种新分类。分析了在石墨烯片的限制下,霍尔电导率跃变到台阶状平台的演化和范霍夫奇点处态密度的恢复。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Perfect elliptic dichroism: Probing the metric of anisotropic quantum Hall droplets
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa(里斯本大学高等理工学院);Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University(东北大学先进材料研究所(WPI-AIMR));Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,理论与实验物理实验室);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(卡斯勒-布罗塞尔实验室,法兰西公学院,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心(iTHEMS))
通过设计二色探针的几何结构,提出“完美椭圆二色性”现象,用于直接诊断量子霍尔液滴的内禀度规,并推广至理想陈带和晶格模型,揭示几何重整化效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground-state of two-dimensional finite electron systems in the Quantum Hall regime
研究了强磁场中准二维有限电子系统的电子结构。分数量子霍尔区的解决方案被解释为量子液体的电子和关闭电子涡旋。根据电子液滴内涡旋的数量对基态进行分类。该理论预测了由于电子液滴的化学势和磁化中的涡旋形成而引起的可观察到的效应。我们比较的过渡理论中的电子输运实验中发现的量子点设备,并找到显着的对应关系。
2005-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ergodic Edge Modes in the 4D Quantum Hall Effect
四维(4D)量子霍尔液滴边缘的无隙模式是各向异性的:它们只在一个方向上传播,将3D边界分成独立的1D传导通道。这种叶理对限制势极其敏感,一般产生混沌流。在这里,我们研究的量子关联和纠缠的边缘模式的4D液滴的谐波陷阱,其边界是一个压扁的三球。可公度捕获频率导致电子引导中心的周期性轨迹;相应的边缘模式沿着$S^1$纤维独立地传播,在2D基空间上形成一维共形场论束。相比之下,不可分割的频率产生准周期,遍历的轨迹,其中每一个覆盖其不变的环面密集,相应的关联函数的边缘模式具有分形特征。这种丰富的行为突出了4D霍尔液滴和它们的2D同行之间的巨大差异;它还表现出4D边缘模式对陷阱选择的依赖性,表明由于液滴变形而存在可观察到的分叉。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin-orbit coupling, edge states and quantum spin Hall criticality due to Dirac fermion confinement: The case study of graphene
我们提出了一个广义狄拉克费米子描述的电子状态的石墨烯终止的锯齿形边缘。这种描述承认需要保持锯齿形约束的时间反演不变性的自旋轨道耦合,否则,对于无自旋粒子,显示出(2+1)维量子电动力学典型的奇偶异常。在一定的临界强度下,自旋-轨道耦合引起量子-自旋-霍尔型的相变。它表现为一种新型的边缘状态,由一对具有相反自旋取向的Kramers反向传播模式组成。这种边缘状态能够在没有磁场的情况下响应于横向电场而积累整数自旋。它们在体中没有任何激发隙,因此我们的系统在早期研究的其他量子自旋霍尔系统中脱颖而出。我们表明,在过渡的局域态密度是不连续的,其能量依赖性反映了系统的相图。
2008-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Study of Geometry in Anisotropic Quantum Hall States by Principal Component Analysis
在存在质量各向异性、各向异性相互作用或面内磁场的情况下,量子霍尔液滴可以表现出形状变形和内部几何自由度。我们通过主成分分析来表征量子霍尔态的几何结构,主成分分析是一种强调数据集变化的统计技术。我们首先测试的方法在一个整数量子霍尔液滴的偶极-偶极相互作用的磁盘几何。在随后的应用中,分数量子霍尔系统的各向异性库仑相互作用的环面几何,我们证明了主成分分析可以量化度规自由度和预测的$ν= 1/3$状态的崩溃。我们还计算了填充分数$ν= 1/5$和$2/5$的相互作用各向异性的度量响应,并表明该响应在相同的Jain序列中大致相同,但对于不同的序列,各向异性可能会有所不同。
2020-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The effective action for edge states in higher dimensional quantum Hall systems
我们表明,在更高的维度的量子霍尔液滴的费米子的边缘激发的有效行动一般是由手征玻色子行动。本文研究了具有U(1)背景磁场的复射影空间${\bf CP}^k$上的量子霍尔效应.边缘激励描述的阿贝尔玻色子场$S^{2k-1}$与只有一个空间方向沿边界的液滴相关的动力学。利用${\bf CP}^3$是$S^4$上的$S^2$丛这一事实,我们的分析还导出了在SU(2)背景磁场下定义在$S^4$上的Zhang-Hu四维量子霍尔效应的边激发作用量.
2003-11-19 cond-mat.mes-hall hep-th
Confinement-Induced Chiral Edge Channel Interaction in Quantum Anomalous Hall Insulators
在量子反常霍尔(QAH)绝缘体中,内部是绝缘的,但电子可以沿着称为手性边缘通道(CEC)的一维导电路径以零电阻行进。这些CEC已被预测为局限于一维(1D)的边缘和指数衰减的二维(2D)的散装。在这项工作中,我们提出了一个系统的研究结果QAH设备中形成的霍尔条几何形状的不同宽度。在电荷中性点处,QAH效应在宽度仅为~72 nm的霍尔条器件中持续存在,这意味着CEC的本征衰减长度小于~36 nm。在电子掺杂区,当样品宽度小于1 μ m时,霍尔电阻迅速偏离量子化值。我们的理论计算表明,窄QAH样品中量子化霍尔电阻的偏离源于QAH绝缘体中无序诱导体态介导的两个相对CEC之间的相互作用,这与我们的实验观察一致。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integer quantum Hall effect and enhanced g-factor in quantum confined Cd3As2 films
研究了Cd_3As_2薄膜在强到中等量子限制条件下(厚度分别为10 nm、12 nm、15 nm)的整数量子霍尔效应。在所有薄膜中,我们观察到自旋极化的最低朗道能级(填充因子ν = 1)和自旋简并的高指数朗道能级(填充因子ν = 2,4,6)的整数量子霍尔效应。随着量子限制的增加,我们还观察到朗道能级自旋简并度在ν = 3处的提升,表现为纵向和霍尔电阻率的异常出现。紧束缚计算表明,增强的g因子可能来自于量子限制和附近子带的校正的组合。我们还讨论了当化学势接近电荷中性点时,由绝缘体到量子霍尔液体的磁场诱导跃迁。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Quantum Hall Droplets
本文研究任意形状约束势中强磁场下二维电子液滴,用最低朗道能级半经典方法推导局域多体可观测量公式,揭示边缘关联的长程非均匀性及其与一维手征共形场论的一致性,并提出通过微波吸收率测量各向异性的方案。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Current-injection quantum-entangled-pair emitter using droplet epitaxial quantum dots on GaAs(111)A
单光子源和量子纠缠光子对是量子信息网络中的关键组成部分。在这里,我们演示了电驱动的量子纠缠对的产生使用自然对称的GaAs量子点通过液滴外延生长。在10 K的温度下获得的符合直方图揭示了量子纠缠对的产生,其对Bell对的保真度为0.71 +- 0.015,远远超过了经典极限。发射对的量子性质在高达~65 K的温度下是守恒的,并且基本上受到本点系统中的载流子限制的限制。我们的研究为制备实用的量子纠缠对源提供了指导。
2019-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electromagnetic Excitations of Hall Systems on Four Dimensional Space
从纯辛的观点引入了四维相空间的非交换性。我们表明,总是有一个坐标映射,以局部消除规范波动诱导的变形的辛结构。这使用了莫泽引理;著名的达布定理的改进版本。本文讨论了由Moser引理引起的坐标变换与Seiberg-Witten映射之间的关系。作为例子,我们考虑CP^2上的量子霍尔系统。我们推导出描述霍尔液滴电磁相互作用的作用量。特别是,我们表明,沿液滴边界的边缘场的速度,是noncommutativity参数依赖。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph