Coexistence of non-Abelian chiral spin liquid and magnetic order in a spin-1 antiferromagnet
研究了具有第一和第二近邻反铁磁耦合$J_1$和$J_2$以及三自旋标量手征项$J_χ$的正方晶格上自旋为1的海森堡模型的基态性质.利用密度矩阵重整化群计算,我们绘制了一个包含各种磁序相和一个新出现的量子自旋液体相的全局相图。从纠缠谱的指纹和一套完整的拓扑扇区的识别,自旋液体的性质被确定为玻色子非阿贝尔摩尔-里德态。我们进一步揭示了与这种自旋液体共存的条形磁序。我们的研究结果不仅建立了一个罕见的例子,非阿贝尔自旋液体在简单的自旋系统,但也证明了共存的分数激发和磁秩序超出平均场的描述。
2022-04-04 cond-mat.str-el
Topological phase transition to Abelian anyon phases due to off-diagonal exchange interaction in the Kitaev spin liquid state
研究了Kitaev磁体候选材料中存在的非Kitaev相互作用对由Majorana费米子与$Z_2$规范场耦合描述的Kitaev自旋液态的影响.结果表明,在反铁磁Kitaev相互作用下,非对角交换作用($Γ'$项)显著地改变了Majorana能带结构,并引起了从陈氏数等于$\pm 1$的非阿贝尔拓扑相到陈氏数等于$\pm 2$的阿贝尔相的拓扑相变,其中$Z_{2}$涡旋表现为阿贝尔任意子.另一方面,其他非Kitaev相互作用,如海森堡相互作用和$Γ$项,只影响马约拉纳带的带宽,只要自旋液体状态不稳定。
2020-03-12 cond-mat.str-el
Global quantum phase diagram and non-Abelian chiral spin liquid in a spin-3/2 square lattice antiferromagnet
本研究在自旋3/2平方晶格海森堡模型中发现非阿贝尔手征自旋液体,绘制了含三种常规磁有序的量子相图,证实其为支持斐波那契任意子统计的玻色Read-Rezayi态,为高自旋体系分数量子相研究提供新方向。
2022-12-29 cond-mat.str-el
Kitaev model on Hurwitz hyperbolic tilings: A non-Abelian gapped chiral spin liquid
本研究在 Hurwitz 双曲铺砌上研究 Kitaev 模型,发现奇数环导致时间反演对称性自发破缺,在各向同性点得到有能隙手征自旋液体,激发为非阿贝尔 Ising 任意子。
2025-02-26 cond-mat.str-el
Spectroscopy of Majorana modes of non-Abelian vortices in Kitaev's chiral spin liquid
本文研究了Kitaev蜂窝模型中手征自旋液相的动力学结构因子随温度的变化关系。我们发现,使用最近发展的分析方法,直接签名的Majorana模式与非阿贝尔Z_2涡(visons)。特别是,在低,但非零T和它的字段依赖性的离散峰的特征多重反映了热激活的visons的存在,其不同的分离产生不同的分裂的马约拉纳'零'模式。所涉及的共振过程是特定的马约拉纳模式,并将持续存在,即使在弱不可积的相互作用。
2019-12-03 cond-mat.str-el
Gapless excitations in non-Abelian Kitaev spin liquids with line defects
我们发现,线缺陷在非阿贝尔Kitaev自旋液体港口无隙的一维马约拉纳模式,如果跨缺陷的相互作用低于一个临界值。在平均场近似下处理线缺陷处的弱相互作用,我们确定了临界相互作用强度作为外部磁场的函数。在无带隙的制度,我们使用低能有效场论计算的自旋晶格弛豫率的核自旋附近的缺陷,并找到一个立方温度依赖性,同意在Kitaev材料$α\text{-RuCl}_3$的实验。
2022-01-07 cond-mat.str-el
Resonating valence bond realization of spin-1 non-Abelian chiral spin liquid on the torus
提出了环面上自旋为1的体系的共振价键波函数,实现了非阿贝尔手征自旋液体。波函数采用由$\mathrm{SO}(3)_{1}$ Wess-Zumino-Witten模型的共形块构造的无限维矩阵乘积态的形式。这意味着它们是分数量子霍尔系统中引入的玻色子摩尔-里德态的晶格类似物。通过三重简并基态的显式构造和模S矩阵和模T矩阵的解析计算,揭示了该体系的拓扑有序性。
2021-02-18 cond-mat.str-el
Non-Abelian chiral spin liquid in a quantum antiferromagnet revealed by an iPEPS study
阿贝尔和非阿贝尔拓扑相位显示保护手征边缘模式是无处不在的分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FWHH)效应的领域。在这里,我们研究了一个自旋-1哈密顿的正方形晶格上,可能,主机的自旋液体模拟(玻色子)非阿贝尔摩尔-里德的H-H状态,所建议的精确对角化的小集群。利用完全SU(2)自旋对称和旋量不变的手征投影纠缠对态(PEPS)族,用无穷PEPS方法进行变分能量优化,得到与密度矩阵重整化群(DMRG)结果一致的结果.对优化后的自旋液体中自旋-自旋和二聚体-二聚体关联函数的分析表明,它们具有长程“游丝尾”。我们认为这些尾巴是有限的$D$文物的手性PEPS,这变得无关紧要时,PEPS键的尺寸$D$增加。从纠缠谱的研究中,我们观察到明确定义的手征边缘模式以下的SU(2)$_2$ Wess-Zumino-Witten理论的预测,并表现出共形场论(CFT)的中心荷$c=3/2$,作为预期的摩尔-里德手征自旋液体。我们的结论是,PEPS形式主义提供了一个公正的和有效的方法来研究量子反铁磁体中的非阿贝尔手征自旋液体。
2018-07-14 cond-mat.str-el
Kondo signatures in Dirac spin liquids: Non-Abelian bosonization after Chern-Simons fermionization
量子杂质是受抑量子磁体的原位探针,狄拉克自旋液体是一类重要的量子自旋液体。本文提出了一种结合Chern-Simons费米子化和Wess-Zumino-Witten理论研究Dirac自旋液体中量子杂质的一般方法。在Chern-Simons费米子化下,规范涨落明显被抑制,低能物理由多个狄拉克谷描述,并且具有依赖于谷的赝自旋动量锁定。(2+1)D有效理论可以通过旋转对称性进一步简化为(1+1)D Wess-Zumino-Witten理论,其中Dirac费米子与杂质之间的赝自旋交换可以通过非阿贝尔玻色化来解决。因此,费米液体和非费米液体的不动点被确定,分别取决于狄拉克谷之间的杂质散射的相关性。这导致狄拉克自旋液体的实验指纹,包括近藤诱导的磁热效应,在交叉过程中的非单调的热导率,和各向异性的自旋关联函数。
2020-10-10 cond-mat.str-el
Coupled spin-1/2 ladders as microscopic models for non-Abelian chiral spin liquids
我们构建了一个二维晶格模型,该模型被认为可以实现具有(伊辛)非阿贝尔拓扑序的带隙手性自旋液体。结构单元是自旋为1/2的具有$SU(2)$对称自旋-自旋相互作用的两条腿的梯子。然后将两条腿的梯子排列成行,并通过连续梯子之间的SU(2)对称相互作用耦合。调整梯内相互作用,以实现c = 1/2伊辛共形场论,这是我们通过密度矩阵重整化群(DMRG)研究数值建立的事实。时间反演打破梯子间的相互作用进行调整,以打开一个整体的2D晶格系统中的差距。这个二维系统支持无带隙手征边缘模式与伊辛非阿贝尔激发,但没有电荷激发,在对比Pfiran非阿贝尔分数量子霍尔态。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Non-Abelian Statistics in a Quantum Antiferromagnet
我们提出了一种新的自旋液态的自旋S=1的反铁磁体在二维。基态违反P和T,是自旋单态,并且在晶格对称性下是完全不变的。自旋子和holon激发被解除限制,并服从非阿贝尔统计。我们提出了初步的数值证据,这种拓扑液体的普遍性类可以稳定的本地哈密顿涉及三自旋相互作用。我们推测自旋大于1/2的自旋液体中的自旋子一般服从非阿贝尔统计。
2009-03-26 cond-mat.str-el
Electrical probes of the non-Abelian spin liquid in Kitaev materials
最近的热导率测量证明了Kitaev材料$α$ - $\mathrm{RuCl}_{3}$中磁场诱导的非阿贝尔自旋液相。虽然该平台是一个很好的莫特绝缘体,我们提出的实验,电探测自旋液体的标志性手性马约拉纳边缘状态和散装任意子,包括他们的异国情调的交换统计。我们专门介绍电路,利用电活性系统和Kitaev材料之间的接口,以“完美地”将电子从前者转换为后者中出现的费米子-从而使拓扑超导体和分数量子霍尔态发明的运输探针的变化。一路上,我们解决了有关相互作用的马约拉纳费米子的文献中的难题,并制定了一个任何子干涉框架,其中包括非平凡的能量分割效应。我们的结果照亮了Kitaev材料的拓扑量子计算的部分途径。
2020-02-05 cond-mat.str-el
Network construction of non-Abelian chiral spin liquids
提出用手征结网络构造二维非阿贝尔手征自旋液体,并以 SU(2)$_2$ 模型展示 Ising 任意子、Majorana 零模和环面三重简并。
2023-09-26 cond-mat.str-el
Fermionic magnons, non-Abelian spinons, and spin quantum Hall effect from an exactly solvable Kitaev Hamiltonian with SU(2) symmetry
引入了一个精确可解的SU(2)对称Kitaev模型.在时间反演对称性(TRS)下,基态是自旋液体,具有无隙或有隙自旋-1但具有费米子激发。当TRS被破坏时,所产生的自旋液体表现出非受限的涡旋激发,其携带自旋-1/2量子数并且服从非阿贝尔统计。研究表明,这种SU(2)不变的非阿贝尔自旋液体具有自旋量子霍尔效应,量子化自旋霍尔电导率σ^ s_{xy} = \hbar /2π,并且在低能时自旋响应可用SO(3)能级1的Chern-Simons理论描述.我们进一步提出SU(2)2能级的Chern-Simons理论是描述非阿贝尔SU(2)不变自旋液体拓扑结构的有效场论。
2011-08-17 cond-mat.str-el
Dynamics of Fractionalization in Quantum Spin Liquids
本文提出Kitaev蜂窝模型的动力学自旋响应理论,得到了带隙和无隙、阿贝尔和非阿贝尔量子自旋液体(QSL)相的结构因子(SF)的精确结果。我们还描述了计算这些结果所需的方法的进步。结构因子显示出自旋分馏成涌现准粒子的特征--马约拉纳费米子和$Z_2$规范场的通量。除了一个广泛的连续自旋分馏,我们发现尖锐的($δ$功能)的响应功能。它们以两种不同的方式产生:一种是只包含(静态)通量而不包含(可动)费米子的激发态;另一种是费米子与通量结合的激发态。SF在阿贝尔和非阿贝尔QSL中有明显的不同,束缚费米子通量复合物只出现在非阿贝尔相中。
2015-07-10 cond-mat.str-el
Spin Correlations and Topological Entanglement Entropy in a Non-Abelian Spin-1 Spin Liquid
我们使用变分Monte Carlo方法分析Greiter和Schmidale [PRL 102,207203(2009)]提出的非阿贝尔自旋-1手征自旋液态的性质。在这种状态下,玻色子$ν= 1$ Moore-Read Pfuman波函数被用来描述一个正方形晶格上玻色子自旋翻转的气体,每个格元上有一个通量量子。对于环面几何,存在对应于环面上玻色子摩尔-里德态的拓扑简并的这些态的三维空间。我们表明,在这个空间中的不同状态的自旋相关变得难以区分的大系统尺寸。我们还计算了不同系统分区的Renyi纠缠熵,提取了拓扑纠缠熵,证明了晶格自旋液体态的拓扑序与连续Moore-Read态的拓扑序相同.
2015-12-23 cond-mat.str-el
Identification of a Kitaev Quantum Spin Liquid by Magnetic Field Angle Dependence
量子自旋液体实现了局域自旋的大质量纠缠和分数准粒子,被认为是量子科学和技术的一条途径。特别是在Kitaev量子自旋液体的非阿贝尔相中,提出了拓扑量子计算的建议,而Majorana费米子的探测是现代凝聚态物理中最突出的问题之一.在这里,我们提出了一个具体的方法来识别非阿贝尔Kitaev量子自旋液体的磁场角度依赖。拓扑保护的临界线存在于磁场角平面上,其形状由微观自旋相互作用决定。手征性算子在证明临界线的微观依赖性方面起着关键作用。我们还表明,手征性算子可以用来评估的非阿贝尔Kitaev量子自旋液体的拓扑性质,而不依赖于马约拉纳费米子描述。为今后的实验提供了非阿贝尔自旋液态的实验判据。
2022-01-15 cond-mat.str-el
Robust non-Abelian spin liquid and possible intermediate phase in antiferromagnetic Kitaev model with magnetic field
本文研究了二维Kitaev蜂窝模型在磁场作用下的非阿贝尔拓扑手征自旋液相。通过结合密度矩阵重整化群(DMRG)和精确对角化(ED),我们研究了威尔逊圈算符的能谱、纠缠、拓扑简并和期望值,从而得到了强有力的表征.虽然铁磁(FM)Kitaev自旋液体已经被具有塞曼能量$H_*^\text{FM} \approx 0.02$的弱磁场破坏,但反铁磁(AFM)自旋液体保持稳健,直到大一个数量级的磁场,即$H_*^\text{AFM} \approx 0.2$。有趣的是,对于较大的领域$H_*^\text{AFM} < H < H_{**}^\text{AFM}$,观察到一个中间的无隙相,在第二次过渡到高场部分极化顺磁体。我们把这个丰富的相图,以及AFM Kitaev模型中手性拓扑相的显着稳定性,归因于磁场增强的强自旋轨道耦合和挫折的相互作用。我们的研究结果表明相关的RuCl $_3$在磁场下最近的实验。
2018-06-21 cond-mat.str-el
Fractional spin liquid hierarchy for spin S antiferromagnets
我们提出了一个层次的自旋液体与自旋S,这是通过Schwinger玻色子投影从2S(阿贝尔)手性自旋液体与S=1/2。我们证明了我们构造的整数自旋S的P和T不变液体支持SU(2)水平k=S的非阿贝尔统计。我们推测,这些自旋液体作为反铁磁体的范例,通过移动载流子无序。
2011-05-22 cond-mat.str-el
Thermopower as a Possible Probe of Non-Abelian Quasiparticle Statistics in Fractional Quantum Hall Liquids
本文证明了在适当的条件下,非阿贝尔量子霍尔液体的热电势是增强的。这是因为热功率在干净极限下测量每个电子的熵,而与非阿贝尔准粒子相关的简并度和熵在它们存在时增强熵。因此,热电势可以潜在地探测准粒子的非阿贝尔性质,并测量它们的量子维数。
2009-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parent Hamiltonian for the non-Abelian chiral spin liquid
我们构造了我们两人最近提出的非阿贝尔手征自旋液体族的父哈密顿量[PRL 102,207 - 203(2009)],其中包括Kalmeyer和Laughlin提出的阿贝尔手征自旋液体,作为特殊情况S=1/2。由于我们使用一个圆盘几何与开放的边界,我们确定的湮灭算子和我们从这些构造的哈密顿量是准确的,只有在热力学极限。
2012-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Exact Parent Lattice Hamiltonian for One-Dimensional Non-Abelian Fractional Quantum Hall Liquids
本文提出了一族一维时间反演格点哈密顿量,其精确的基态是具有良好定义的总手征动量的玻色子非阿贝尔分数量子霍尔液体。这些哈密顿量描述了k-硬核玻色子,并涉及长程隧穿和相互作用过程,其振幅随弦距离衰减。当k=2时,基态是对应于Pfiran量子霍尔态的p波配对相位。这个家庭的非阿贝尔液体被证明是在一个家庭的非阿贝尔自旋k/2液体表现出隐藏的非局部秩序的一对一的对应关系。它们是由k个不可区分的共振价键态组成的总单线态。得到了相应的自旋母体哈密顿量。
2011-11-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamics of Chiral Spin Liquids with Abelian and Non-Abelian Anyons
本文研究了一种定义在修饰蜂窝晶格上的Kitaev模型的变体手性自旋液体的热力学性质。利用量子蒙特卡罗模拟,我们发现该模型在拓扑平凡和非平凡区域都表现出与时间反演对称性破缺相关的有限温度相变。改变交换常数时,相变由连续相变变为不连续相变,这显然与激发态由阿贝尔变为非阿贝尔的变化有关。我们通过计算拓扑量:陈数和霍尔热导率来证明这种巧合。此外,我们发现,作为一个诊断的手征自旋液体,连续的交叉与多阶段的熵释放以上的临界温度,这表明量子自旋的分级分馏发生不同的两个区域之间。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anyonic Loops in Three Dimensional Spin liquid and Chiral Spin Liquid
通过引入Kitaev型自旋耦合,在三维螺旋晶格上建立了一大类完全可溶的自旋液体和手征自旋液体。在手征自旋液体中,发现了时间反演对称性自发破缺的精确稳定基态,自旋液体和手征自旋液体中的分数圈激发都服从非阿贝尔统计.我们用非阿贝尔Berry相位和量子代数关系刻画了这类统计量。环的拓扑相关性与局域序参量无关,它度量了简并基态的内禀全局量子纠缠。
2008-06-18 cond-mat.str-el
Dynamical anyon generation in Kitaev honeycomb non-Abelian spin liquids
相对论性的莫特绝缘体被称为“基塔耶夫材料”,有可能实现含有非阿贝尔任意子的自旋液体。出于容错量子计算应用程序在这种情况下,我们引入了一个动态的任意子生成协议,利用通用边缘物理。该装置的特点是自旋液体中的孔,它定义了非阿贝尔任意子的能量便宜的位置,通过一个狭窄的桥连接,可以在自旋液体和拓扑平凡相之间进行调谐。我们表明,调制的桥梁从平凡的自旋液体在中间的时间尺度-量化的分析和广泛的模拟-存款非阿贝尔任意子到洞的O(1)的概率。所需的桥操作可以通过将Kitaev材料集成到磁隧道结阵列中来实现,该阵列产生局部可调的交换场。结合现有的读出策略,我们的协议揭示了一条路径,拓扑量子比特实验Kitaev材料在零施加磁场。
2021-11-17 cond-mat.str-el quant-ph
Nature of a topological quantum phase transition in a chiral spin liquid model
本文研究了手征自旋液体精确可解模型中阿贝尔和非阿贝尔拓扑相之间量子相变的有限温度性质。由于该模型的精确可解性,它可以作为一个实验平台,为发展更好的措施来描述拓扑量子相变。我们用整体通量和纠缠熵来描述这种相变,并讨论了在有限温度下,非阿贝尔激发的拓扑有序基态的存在程度.
2009-09-14 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking Abelian chiral spin liquid in Mott phases of three-component fermions on the triangular lattice
我们提供了支持自发的手征对称性破缺和阿贝尔手征自旋液体的出现在三角晶格上的SU(3)对称Hubbard模型所描述的跳跃振幅$-t$($t>0$)和现场相互作用$U$。该手性相在Mott相中稳定,每个位点一个颗粒,每个小片存在均匀的$π$ -通量,并且在Mott相中每个位点两个颗粒,没有任何通量。我们的方法依赖于有效的自旋模型推导出的强耦合限制在$t/U$的权力一般SU $(N)$和任意均匀的电荷通量每个元格,随后研究使用精确对角化和变分Monte Carlo模拟$N=3$,以及精确对角化的SU($3$)哈伯德模型的小集群。直到$t/U$中的三阶,对于时间反演对称情况(通量$0$或$π$),低能描述由具有海森堡耦合$J$和实环交换$K$的$J$-$K$模型给出。在整个$J$-$K$参数范围内的相图除了包含三个已知的磁性长程有序相之外,还包含两个先前未报道的相:i)破坏晶格旋转对称性的晶格双相和ii)自发时间反转和宇称对称性破坏阿贝尔手性自旋液体。对于哈伯德模型,调查,包括高阶巡回效应支持存在的相变内的绝缘区域,发生在$(t/U)_{\rm c}\approx 0.07$ [ $(U/t)_{\rm c} \approx 13$ ]之间的三个亚晶格磁有序相在小$t/U$和阿贝尔手性自旋液体。
2020-05-02 cond-mat.str-el
Projective Construction of Non-Abelian Quantum Hall Liquids
利用一种广义的部分子构造方法--投影构造法,我们构造了许多非阿贝尔量子Hall(QH)态,其中包括填充分数为$ν=1/2$时的Pfenian态.投影构造允许我们计算构造的QH态的体积和边缘有效理论。我们举例说明如何利用体积有效理论计算环面上非阿贝尔QH液体的基态简并度。我们指出,有效理论的完整描述需要有效拉格朗日量和电子算符的定义。后者产生了所有的物理状态,并定义了理论的规范结构。
1998-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin correlation and Majorana spectrum in chiral spin liquids in a decorated-honeycomb Kitaev model
采用量子蒙特卡罗模拟,在Majorana费米子表象下,研究了蜂窝格子上Kitaev模型的自旋关联和激发谱的温度演化.该量子自旋模型的基态由两种手征自旋液体给出:一种在阿贝尔任意子激发下是拓扑平凡的,另一种在非阿贝尔任意子激发下是拓扑非平凡的.在降低温度的同时,该模型在顺磁状态下表现出几个交叉,这源于量子自旋到马约拉纳费米子的分馏,除了与时间反演对称性破缺相关的相变。我们发现,自旋相关的交叉温度周围的发展,而它显示出轻微的变化,在临界温度,在其他Kitaev型模型。我们还计算了Majorana费米子的激发谱,发现非阿贝尔相的激发能隙对$Z_2$通量的热涨落是脆弱的,而阿贝尔相的激发能隙保持开放.
2015-10-15 cond-mat.str-el
An exact chiral spin liquid with non-Abelian anyons
我们建立了一个手性自旋液体(CSL)的存在作为确切的基态的Kitaev模型的装饰蜂窝晶格,这是通过取代每个网站在熟悉的蜂窝晶格与三角形。CSL态自发地打破了时间反演对称性,但保留了其他对称性。有两个拓扑上不同的CSL由量子临界点分开。有趣的是,在拓扑非平凡(陈数$\pm 1$)CSL涡激发服从非阿贝尔统计。
2007-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Search for electron liquids with non-Abelian quasiparticles
我们使用精确的数值对角化在非阿贝尔准粒子统计的分数量子霍尔态的搜索。对于部分填充的第二朗道能级中的(最有希望的)状态,搜索被缩小到填充因子$7/3 <ν_e<8/3$的范围。在这个范围内,能谱和关联函数的分析,计算包括有限宽度和朗道能级混合,支持在$ν_e=5/2$(成对摩尔-读取“Pfafian”状态)和12/5(集群读取-Rezayi“parafermion”状态)的突出的非阿贝尔候选人。在这个范围之外,非相互作用的复合费米子模型与四个附加通量量子的验证,产生家庭的量子液体与分数,但阿贝尔统计。的边界$ν_e=7/3$状态被证明是热力学连接到劳克林液体,但其短程相关性是显着不同的。
2009-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of the field-revealed Kitaev spin liquid
在高纠缠态如量子自旋液体中的基元激发可能会表现出奇异的统计特性,不同于基本玻色子和费米子所服从的统计特性。被称为非阿贝尔任意子的激发被预测存在于Kitaev自旋液体中-Kitaev在大约十年前提出的一个精确可解模型的基态。最近在$α$ -RuCl $_3$中报道了这种非阿贝尔任意子的确凿证据,即半整数量子化的霍尔热导率。虽然令人着迷,但在$α$ -RuCl $_3$中这种现象的微观理论仍然难以实现,因为纯Kitaev相无法捕获这些出现在中间磁场中的任意子。在这里,我们提出了一个微观理论的Kitaev自旋液体之间出现的低场和高场状态。这一结果的关键是反铁磁的非对角对称相互作用,允许Kitaev自旋液体突出的纯铁磁Kitaev极限下的磁场。这个通用的模型捕捉到一个字段显示Kitaev自旋液体,并显示出强烈的各向异性的场效应。当磁场垂直于蜂巢平面时,非阿贝尔任意子Kitaev自旋液体的一个宽区域被预测。
2019-01-28 cond-mat.str-el
Non-Abelian and Abelian descendants of vortex spin liquid: fractional quantum spin Hall effect in twisted MoTe$_2$
该研究探讨扭曲MoTe$_2$中涡旋自旋液体(VSL)的带隙后裔,发现零磁化时非阿贝尔态兼具分数量子自旋霍尔与热霍尔效应,强配对产生Z$_4$拓扑序,非零磁化时出现Jain序列,展示VSL作为母态组织多种FQSH绝缘体的潜力。
2024-03-18 cond-mat.str-el
Abelian and non-Abelian chiral spin liquids in a compact tensor network representation
我们使用最近提出的环气(LG)和弦气(SG)态[H.-]对星晶格上的阿贝尔和非阿贝尔手性Kitaev自旋液体提供了新的见解。Y.利河,巴西-地Kaneko,T. Okubo,N. Kawashima,Phys. Rev. Lett. 123,087203(2019)]。这些都用张量网络的语言来表示。通过对一个或两个变分参数的优化,得到了星格子上Kitaev模型相图的精确解。特别是,变能量的LG状态成为准确的(机器精度内)在两个极限的模型,并在其中之一的临界分析来自LG功能。结果表明,短距离激光环能很好地反映阿贝尔型超晶格,而非阿贝尔型超晶格则与宏观环路出现的临界激光环有密切的联系。通过构造最小纠缠态,利用纠缠谱和纠缠熵,利用Ising共形场论研究了任意子和手征边缘模的性质.
2020-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional Helical Liquids and Non-Abelian Anyons in Quantum Wires
我们研究了具有自旋轨道耦合的一维线。我们证明了在塞曼场和强电子-电子相互作用的存在下,一根干净的金属丝可以形成分数螺旋液体态,其现象类似于分数量子霍尔液体。最值得注意的是,线的两端电导预测显示分数量子化电导平台在低电子密度。当系统与超导体接近耦合时,分数马约拉纳束缚态可以稳定。我们讨论如何无序不稳定这些分数阶段。讨论了在双线系统中实现类似状态的可能实验。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realization and Stability of Non-Abelian Chiral Quantum Spin Liquids via Dimensional Reduction
本文利用量子线维度约化与玻色化方法,结合重整化群分析,证明非阿贝尔手性量子自旋液体相在深红外极限下可实现且稳定。
2024-08-09 cond-mat.str-el hep-th
A model of chiral spin liquids with Abelian and non-Abelian topological phases
我们提出了一个二维晶格模型的量子自旋-1/2的低能量限制是由四种口味的强相互作用的马约拉纳费米子。我们研究这种低能量有效的理论,使用两种替代方法。第一种是平均场近似。第二种是随机相位近似(RPA)的单粒子格林函数的马约拉纳费米子建立从他们的确切形式在一定的一维极限。所得相图由两个竞争的手性相组成,一个具有阿贝尔拓扑顺序,另一个具有非阿贝尔拓扑顺序,由连续的相变分开。值得注意的是,马约拉纳费米子在二维块体中传播,就像在蜂窝晶格上的自旋液体的Kitaev模型中一样。我们确定的vison字段,这是移动的(他们是静态的Kitaev模型)域壁传播沿两个空间方向之一。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Non-Fermi Liquid Quantum Impurity Physics from non-Abelian Quantum Hall States
我们研究了多量子点之间的电子隧穿物理和量子霍尔态的边缘。我们的结果推广了以前的工作[G. A.菲埃特,W.比沙拉角Nayak,Phys. Rev. Lett. 101,176801(2008)],其中示出了耦合到非阿贝尔量子霍尔态的单个量子点隧道可以在低能量下实现稳定的多通道Kondo不动点。在这项工作中,我们研究了多个点的物理学,并发现出现了一组丰富的可能的低能不动点,包括那些具有非费米液体性质的不动点。以前未识别的固定点也可能是其中的可能性。我们研究的情况下,点在空间上分离,并在他们非常接近。我们讨论了费米液体中的两个杂质Kondo模型与以前工作的关系,并强调了多量子杂质问题的新研究方向。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective Theories for 2+1 Dimensional Non-Abelian Topological Spin Liquids
在这项工作中,我们针对一大类2+1维非阿贝尔拓扑自旋液体提出了一个有效的低能理论,这些液体的边缘状态是共形自由度,中心荷对应于陪集结构$su(2)_k\oplus su(2)_{k'}/su(2)_{k+k'}$。对于特定值的$k'$,它将该系列用于酉极小和超共形模型。最近有人建议从一维耦合量子线阵列中获得这些带隙相。在这样做时,我们提供了两种不同的方法之间的明确关系:量子线和陈-西蒙斯体理论。我们首先在相互作用量子线和相应的边缘共形场论之间建立了直接的联系,这是根据手征规范WZW模型给出的。依靠体-边对应,我们能够构造基本的非阿贝尔陈-西蒙斯有效场论。
2017-10-05 cond-mat.str-el hep-th
Topological Degeneracy of Quantum Hall Fluids
本文提出了一种计算环面上非阿贝尔量子霍尔(QH)液体的简并度和基态结构的简单方法。我们的方法可以适用于任何QH液体(阿贝尔或非阿贝尔)从部分子建设。我们通过研究一系列日益复杂的例子来解释我们的方法。当非阿贝尔QH液体的有效理论为非阿贝尔Chern-Simons(CS)理论时,我们的方法再现了CS理论的基态简并度的已知结果.然而,我们的方法也适用于非阿贝尔QH液体,其有效的理论是未知的,不能被写为一个非阿贝尔CS理论。我们发现,由部分子结构得到的所有非阿贝尔QH液体的环面上的基态都可以用“折叠晶胞”内晶格上的点来描述。“折叠是由反射、旋转等产生的。因此,由"折叠晶胞”描述的环面上的基态结构提供了一种(至少部分地)对从部分子结构获得的非阿贝尔QH液体进行分类的方法。
1998-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Signatures of Non-Abelian Kitaev quantum spin liquids in noise magnetormetry
本文提出利用NV中心量子比特的T1噪声磁测量,通过塞曼场调谐频率匹配马约拉纳零能模与低能杂化模式的能量差,从而识别Kitaev量子自旋液体中的非阿贝尔相。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From Luttinger liquid to non-Abelian quantum Hall states
我们通过考虑由耦合相互作用的一维线组成的各向异性系统,建立了一个非阿贝尔分数量子霍尔态理论。我们表明,阿贝尔玻色子化提供了一个简单的框架,表征摩尔读取状态,以及更一般的读取Rezayi序列。这种耦合线结构提供了一个可解的哈密顿量制定的电子自由度,并提供了一个直接的路线来表征准粒子和边缘态的共形场论。这种构造导致了对共形场论陪集构造的简单解释,这是描述非阿贝尔态的一种强有力的方法。在本上下文中,当原始手征模式被细分为陪集扇区时,陪集构造出现,并且不同的扇区由于在“不同方向”上的耦合而获得能隙。耦合线结构也可以用来描述各向异性晶格系统,并提供了一个起点的分数和非阿贝尔陈氏绝缘体模型。本文还包括一个扩展的介绍阿贝尔量子霍尔态的耦合线结构,这是前面介绍的。
2011-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conformal field theory and the non-abelian $SU(2)_k$ chiral spin liquid
我们构造了一族一维和二维长程SU(2)自旋模型,作为与$SU(2)_k$ WZW模型中的简单电流关联函数产生的无限维矩阵乘积态相关联的父哈密顿量.我们的结果提供了一个共形场论的基础Greiter和合作者最近的建议,关于实现非阿贝尔手征自旋液体。我们解释,特别是,如何对称化程序的振幅的基态波函数建议在arXiv:0903.4547起源于共形场论的描述。
2019-11-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Vacancy spectroscopy of non-Abelian Kitaev spin liquids
该研究探究非阿贝尔Kitaev自旋液体中空位承载的马约拉纳零能模的扫描隧穿谱学特征,发现随空位密度增大而增强的准零偏压电导峰及高能范霍夫奇点,且相关信号可在α-RuCl₃实验中观测。
2023-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Constructing Non-Abelian Quantum Spin Liquids Using Combinatorial Gauge Symmetry
本研究构造了仅含1体和2体相互作用、具严格非阿贝尔组合规范对称性的自旋哈密顿量,实现四元数群相关量子double模型,为无符号问题的非阿贝尔拓扑相自旋模型实例,并提出同对称性超导量子电路方案。
2023-03-19 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Manipulating non-abelian anyons of Kitaev quantum spin liquids with local magnetic fields
针对 Kitaev 量子自旋液体中的 $Z_2$ vison 与 Majorana 零模,提出通过绝热调控相互作用项和局部磁场实现交换操控的协议,错误率随开启时间和系统尺寸指数下降。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coupled wire construction of chiral spin liquids
我们发展了一种手性自旋液体的耦合线结构。起始点是Mott机制中的电子的单个线,它们受到塞曼场和Rashba自旋轨道耦合的影响。线之间的合适的自旋翻转耦合产生阿贝尔手性自旋液体状态,其支持体隙上方的自旋子激发和手性边缘状态。该方法推广到非阿贝尔手征自旋液体在水平k与parafermionic边缘状态。
2015-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Topological Data for Gapped Quantum Liquids in Three Dimensions and Fusion Algebra for Non-Abelian String Excitations
最近,我们证明了在任何维上,都有一组泛拓扑量来刻画拓扑序。这些量可以从基态波函数的普遍重叠中提取。对于有间隙边界的系统,这些量是系统所在的空间流形$\mathcal M$的映射类群$MCG(\mathcal M)$的表示。我们将在这里考虑三维空间中的简单例子,并给出这些量的物理解释,这些量与粒子和弦激发的融合代数和统计有关。特别是,我们将考虑从3+1D到2+1D的降维,并显示如何诱导2+1D拓扑数据包含信息的融合和编织的非阿贝尔弦激发在3D。这些通用量将公知的模$S$和$T$矩阵推广到任何维度。
2014-04-17 cond-mat.str-el hep-th
Non-Abelian topological spin liquids from arrays of quantum wires or spin chains
我们利用一维量子线阵列通过相互作用强耦合,构造了二维非阿贝尔拓扑有序态。在我们的方案中,所有的电荷自由度都是有间隙的,所以这种结构可以使用量子线或量子自旋链作为构建块,最终结果是相同的。该结构在体中的自由度的间隙,而在边缘处的共形场论(CFT)所描述的$(1+1)$维空间和时间离开去耦状态。我们认为这两种情况下,时间反演对称性(TRS)存在或不存在。当TRS不存在时,边缘态是手性的和稳定的。我们规定,特别是,如何达到所有的边缘状态所描述的酉CFT极小模型与中心荷$c<1$。这些非阿贝尔自旋液体状态有消失的量子霍尔电导率,但非零的热。当TRS存在时,我们描述了体态可以是非阿贝尔、非手性和带隙的量子自旋液体或无隙的情况。在前一种情况下,我们发现边缘态也是带隙的。本文对非阿贝尔玻色化和仿射流代数作了简要的回顾,目的是使它们成为自包含的。为了说明在热身运动的方法,我们恢复的10倍的方式分类的二维非相互作用的拓扑绝缘体使用马约拉纳表示,自然产生的非阿贝尔玻色子。在该方案中,分类减少到计算质量矩阵的零奇异值的数量,当左和右零特征向量存在时,存在无间隙边缘模式。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Model of spin liquids with and without time-reversal symmetry
我们研究了一个在(2+1)维时空中的模型,该模型由一系列链实现,每个链在(1+1)维时空中实现相对论性马约拉纳场,通过电流-电流相互作用耦合。该模型被证明有一个晶格实现的双腿量子自旋1/2梯子的阵列。我们研究的模型在存在和不存在的时间反演对称性,在平均场近似。我们发现在耦合空间中阿贝尔和非阿贝尔自旋液相是稳定的制度。在哈密顿量是时间反演对称的情况下,我们发现制度的缺口阿贝尔和非阿贝尔手征相位出现的时间反演对称性的自发破缺的结果。这些带隙的相被不连续的相变分开。更有趣的是,我们发现了一个制度,其中一个非手性无隙非阿贝尔自旋液体是稳定的。在这种状态下的激发是由(2+1)维时空中的相对论马约拉纳场描述的,与Kitaev蜂窝模型中出现的激发很相似,但这里出现在一个耦合自旋梯模型中,它不破坏SU(2)自旋-旋转对称性。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian Floquet Spin Liquids in a Digital Rydberg Simulator
本研究提出基于周期性驱动的弗洛凯自旋液体模型,在里德伯原子阵列上实现非阿贝尔拓扑相,并模拟融合与编织实验,展示了可编程量子模拟器探索拓扑物质的潜力。
2023-04-17 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Charge-6e superconductivity from doping SU(3) spin liquids
University of Maryland(马里兰大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究通过掺杂SU(3)对称自旋液体实现6e电荷超导性,以双层三角晶格哈伯德模型为平台,用互补部分子构造分析相关自旋液体,发现不同掺杂方式可产生多种超导相等,揭示了对称性等因素协同产生6e电荷超导性的自然环境。
2026-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Adiabatic Cooling with Non-Abelian Anyons
在这封信中,我们表明,基态简并与非阿贝尔任意子的存在,可以通过使用基于非阿贝尔熵的绝热冷却过程进行探测。特别是,我们表明,当这样的任意子的数量是在足够低的温度下,非阿贝尔液体进行冷却,而加热发生在阿贝尔的情况下,螺旋增加。对非阿贝尔任意子制冷机产生的制冷功率进行了估计,并讨论了它在非阿贝尔分数量子霍尔液体中的实现。
2010-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Exactly Solvable Topological Chiral Spin Liquid with Random Exchange
我们扩展了Yao-Kivelson装饰蜂窝晶格Kitaev模型[Phys. Rev. 99,247203(2007)]中描述的方法。我们确定了该系统的相图,发现无序扩大了有限陈数拓扑非阿贝尔相的区域。我们研究了能级统计作为无序度和哈密顿量中其他参数的函数,并证明了在大无序度下模型的非阿贝尔相和阿贝尔相之间的相变可以与零能量下扩展态的对湮灭相关联.类比整数量子霍尔系统,拓扑安德森绝缘体,无序拓扑陈绝缘体进行了讨论。
2011-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el