Fractionalization in spontaneous integer quantum Hall systems
人们普遍认为，整数量子霍尔系统不具有分数激发。在这里，我们证明了相反的是真实的一类系统，整数量子霍尔效应自发出现由于巡游电子和非共面磁有序的相互作用。我们表明，磁$Z_2$涡在这样的系统，其拓扑稳定性是由结构的序参量，确实携带分数电荷。
2012-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Noninvasive Probe of Charge Fractionalization in Quantum Spin-Hall Insulators
当一个具有明确动量的电子隧穿到非手性的Luttinger液体中时，它分裂成两个单独的波包，它们携带分数电荷，并沿相反的方向运动。这种现象的直接观察已被证明是难以捉摸的，主要是由于测量探针引起的单粒子和等离子体反向散射。本文从理论上介绍了两种拓扑绝缘体器件，这两种器件自然适合于直接和非侵入性地检测分数电荷及其速度。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interactions and charge fractionalization in an electronic Hong-Ou-Mandel interferometer
我们考虑一个电子模拟的宏欧曼德尔（HOM）干涉仪，其中两个单电子沿相反的手征边缘状态和碰撞在量子点接触。研究电流噪声，我们表明，由于共同传播的边缘状态之间的相互作用，两个电子波包之间的不相容性的程度显着降低，导致HOM信号的对比度降低。这种退相干现象强烈地依赖于包的能量分辨率。由于相互作用导致电荷分馏，我们表明，电荷和中性模式相互干扰，导致卫星下降或峰值电流噪声。我们的计算解释了最近的实验结果[E. Bocquillon等人，Science 339，1054（2013）]，其中观察到具有降低的对比度的电子HOM信号。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall
Fractionalization and anyonic statistics in the integer quantum Hall collider
强关联系统的一个显著特征是分馏现象，准粒子只携带基本成分的一小部分电荷或自旋。这样的准粒子通常呈现二维的任意子统计，并且是分数量子霍尔效应的核心。我们讨论了在与金属岛耦合的整数量子霍尔效应中已经观察到的分数化和任意子统计。提出了一种连续分数发射极，它发射非整数电荷的稀光束，并得到了它的全计数统计。分数电荷仅由岛所覆盖的弹道通道的数量决定，并且它是单个弹道通道的电子电荷的一半。我们进一步描述了两个这样的分数光束通过量子点接触分束器的混合。我们预测负的互相关，在强烈的对比与自由电子，这取决于电子和模拟任意子的分数电荷之间的双交换相。结果类似于最近在填充$ν= 1/3$时测量的真正分数边缘状态。我们重新审视了这个实验的物理解释，并指出了一个直接的编织测量，而不是从费米反聚束的偏差。
2022-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological dephasing in the $ν=2/3$ fractional Quantum Hall Regime
本文研究了在分数量子霍尔机制下，电子通过大量子点（法布里-珀罗干涉仪）输电子输运的退相效应，其中填充因子为$2/3$。在顺序隧穿的制度，失相发生由于电子分馏成反向传播的电荷和中性边缘模式的点。特别地，当电荷模式移动得比中性模式快得多时，并且在高于点的能级间距的温度下，电子分馏与电荷模式的分数统计相结合导致移相选择性地抑制$h/e$ Aharonov-Bohm振荡，但不抑制$h/(2e)$振荡，从而导致振荡周期减半。
2016-02-12 cond-mat.mes-hall
Time-resolved pure spin fractionalization and spin-charge separation in helical Luttinger liquid based devices
螺旋Luttinger液体，出现在二维拓扑绝缘体的边缘，代表了一维系统的一个新的范例，在那里可以研究奇特的量子现象。最近的实验电荷分馏的动机，我们提出了一个设置的基础上螺旋Luttinger液体，允许时间分辨，除了电荷分馏，也自旋-电荷分离和纯自旋分馏。这是由于自旋动量锁定和相互作用的共同存在。我们表明，电时间分辨测量可以揭示电荷和自旋性质，避免了需要的磁性材料。虽然具有挑战性，但所提出的设置可以用当今的技术实现，促进螺旋液体作为有趣的游乐场来探索一维相互作用的影响。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge fractionalization in biased bilayer graphene
我们研究了双层石墨烯中与其零模密切相关的电荷分馏。在无偏的情况下，谷零模式成对出现，使其不适合电荷细分。一个偏置的玻色子场的作用与非平凡的拓扑结构，允许在更高的粒子动量的狄拉克动力学的探索。它还诱导了奇数个零模，这与正负能态之间的共轭对称性一起，是电荷分馏的必要条件。一个自共轭，本地化零模式构造的半无限石墨烯片锯齿形边缘，场景可以很容易地发生一个亚晶格分量（赝自旋）占主导地位。虽然另一个谷也具有类似的零模式，但可以调用层不对称性来提升这种简并性，从而允许检测每个谷的可区分的电荷-1/2边缘状态。
2010-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge Fractionalization in a Mesoscopic Ring
我们研究了电子隧穿到强相互作用电子一维环中的分形。作为一种补充，在量子线连接到引线的运输测量，我们提出了非侵入性的措施，涉及环周围的磁场分布探测这种细分。特别是，我们表明，由电子产生的磁场平方和它将在检测器中引起的功率表现出取决于分数化程度的各向异性分布。我们将真正的分数化与其他两种可以模仿它的情况--量子叠加和经典的概率电子插入--进行了对比。我们表明，建议的字段依赖的措施和持续电流可以区分这三种情况。
2012-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge and energy fractionalization mechanism in one-dimensional channels
我们研究的问题注入单电子相互作用的一维量子系统，电子量子光学的基本积木。众所周知，这样的注入导致电荷和能量分馏。我们通过计算注入能量分辨电子后动量和能量域中的非平衡电子分布函数阐明了这一概念。我们的结果揭示了如何通过注入电子产生粒子-空穴对而发生分馏。特别地，我们关注具有一对反向传播通道的系统，并详细分析了由注入产生的各手征分数激发的性质。我们提出了在拓扑量子霍尔或量子自旋霍尔边缘态中获得它们的能量和动量分布函数的可能途径。
2017-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge Fractionalization in a Kondo Device
我们研究了Iftikhar等人在最近的实验中实现双通道Kondo临界点的电荷Kondo器件的非平衡输运。通过计算临界点附近低电压下的电流和散粒噪声，我们得到了一个通用的Fano因子$e^*/e=1/2$。我们确定基本的输运过程携带半整数电荷量子数的出现费米子的弱散射。这形成了非费米液体中分馏的实验指纹，与自旋近藤设备相比，可以在高温下观察到。
2017-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin fractionalization at the edge of quantum Hall fluids induced by bulk quasiparticles
该研究定义了存在体准粒子的量子霍尔态边缘的可测量自旋，揭示其分数值源自体准粒子的分数自旋，提出不依赖波函数全局对称性的几何图像，并通过矩阵乘积态计算验证了结果。
2025-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Signatures of Electron Fractionalization in Ultraquantum Bismuth
由于巡游电子的费米波长较长，元素铋（与大多数金属不同）的量子极限可以在中等磁场下达到。电子的量子化轨道随磁场的增加而缩小。超过量子极限，这些轨道的周长变得比费米波长短。我们研究了传输系数的单晶铋高达33特斯拉，这是深在这个超量子极限。能斯特系数呈现出三个意想不到的最大值，这三个最大值伴随着霍尔系数中的准平台。结果表明，这种散装元素可能会举办一个异国情调的量子流体让人想起与分数量子霍尔效应，并提出了电子在三维金属的分馏问题。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charges in emergent neutral modes at the integer quantum Hall effect
在低维相互作用电子系统中，电荷分裂是一种可能的激发。一个已知的例子是在分数量子霍尔效应（Fractional Hall effect，HHE）机制中的分数电荷，这是电子之间的强库仑相互作用的结果，电子的动能被强磁场淬灭。或者，整数QHE（IQHE），其中电子在朗道能级（LL）中主要表现为独立粒子，缺乏这种分馏。然而，对于填充v=2，3，.电子在共同传播的相邻手性边缘沟道中传播，从而相互作用并改变非相互作用的LL。例如，在v=2时，选择性地注入到单个非相互作用（裸）边缘沟道中的电子预期在相互作用区域中分解成“快”模式和“慢”模式;每个模式携带在两个裸沟道之间共享的部分电荷。在这里，我们报告我们的灵敏的散粒噪声测量，确认存在这样的细分在v=2。注入分区电流到一个“热”边缘通道导致低频散粒噪声在相邻的无电流的“冷”边缘通道后，它已被分区。控制热通道和冷通道的划分允许确定两个通道中的部分电荷以及通道的速度差。这种方法可以很容易地扩展到研究在二维系统的拓扑结构支配边缘通道输运的相互作用。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall
Mechanism for particle fractionalization and universal edge physics in quantum Hall fluids
推进一个严格揭示分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，HALL）流体的基本拓扑特征的微观框架是在强耦合拓扑物质分类方面取得进展的先决条件。在这里，我们提出了一个二次量子化框架，有助于揭示一个精确的融合机制粒子分馏在BARCH流体，并揭示背后的基本结构的凝聚的非本地运营商的特征拓扑秩序的最低朗道水平（LLL）。我们展示了准电子Berry连接导致其分数电荷和交换统计的第一个精确的解析计算，并进行蒙特卡罗模拟，数值确认准粒子的融合机制。因此，例如，在$ν=1/3$ Laughlin流体中，两个准空穴加上一个电荷电子$e$导致一个精确的分数电荷准电子$e/3$，并交换统计数据$1/3$。我们表示，在一个紧凑的方式，序列（玻色子和费米子）Laughlin二次量子化状态突出缺乏本地凝聚。此外，我们提出了一个严格的建设性的子空间玻色字典的散装流体和建立普遍的长距离行为的边缘激发，制定一个猜想的基础上的DNA，或根状态，的BARTH流体。
2022-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Hong-Ou-Mandel experiment for temporal investigation of single electron fractionalization
库仑相互作用对电子在一维导体中的传输有着显著的影响。元激发与相邻导体的相互作用有利于集体模的出现，最终导致朗道准粒子的破坏。在这个过程中，注入的电子倾向于分裂成携带一部分电子电荷的分离脉冲。在这里，我们使用两个粒子的干扰在电子模拟的Hong-Ou-Mandel实验中的量子霍尔导体在填充因子为2探测的命运，一个单一的电子发射的外边缘通道，并与内一个相互作用。通过对这两个通道的研究，我们分析了单电子在通道中的传输和相互作用诱导的集体激发的产生。这些互补的信息揭示了时间域中的分形过程，并建立了其相关的准粒子的破坏退化到集体模式。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall
Fractional charge oscillations in quantum spin Hall quantum dots
研究表明，在二维拓扑绝缘体边缘的量子点中，关联两粒子背散射可以通过磁垒诱导分数电荷振荡。结果很好地补充了最近的工作，其中分数振荡得到的半经典处理。此外，由于通过旋转的磁化屏障的分数电荷可以被困在点通过Jackiw-Rebbi机制，我们分析的系统提供了机会，研究这种非相互作用的电荷分馏和分馏之间的相互作用，由于两个粒子的背散射。在这种情况下，我们证明了分数振荡的电荷密度的数量取决于磁化角。最后，我们解决的重正化诱导的自旋密度，其特征在于由一个主导的振荡，敏感的Jackiw-Rebbi收费，与两倍的波长大的电荷密度振荡的两个粒子的背散射。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Topological disclination states and charge fractionalization in a non-Hermitian lattice
本文证明带有向错的非厄米晶格能通过在位增益和损耗诱导出本质上非厄米的拓扑向错态，利用非厄米 Wilson 环路证实其源于电荷分数化，并可在光学谐振腔阵列中通过发射强度与频率的突变实现。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Charge Fractionalization in nonchiral Luttinger systems
Yale University（耶鲁大学）；Harvard University（哈佛大学）
该研究通过动量解析隧道和多端口几何结构，探讨了非chiral Luttinger系统中电荷分数化的理论，并解释了近期实验结果。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charge (and statistics) in Luttinger liquids
电荷分馏是多粒子系统中准粒子激发相对于基本电荷单位呈现非整数值的现象。从场论模型和从物理实现已知这样的系统的示例。近年来，人们对Luttinger液体理论描述的一维体系中的电荷分馏产生了兴趣。这些都是无隙系统，这就产生了一个问题，即非整数电荷是否应该被视为与有隙系统中相同意义的尖锐电荷。在这次演讲中，我首先介绍了电荷分馏作为一种效应在带隙系统，并讨论在什么意义上的电荷分馏效应是发现在无隙Luttinger液体。该演讲基于Mats Horsdal和Thors Hans Hansson最近的一篇论文。
2009-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization in a square-lattice model with time-reversal symmetry
我们提出了一个二维的时间反转不变系统的基本上没有相互作用的电子在一个正方形晶格，具有分数电荷的配置。这些是描述电子跳跃幅度的空间调制的二聚序参量中的涡旋状拓扑缺陷。电荷分数化是由一个简单的计数参数，有效低能理论内的分析计算，并通过一个精确的数值对角化的晶格哈密顿量。我们评论分数电荷的交换统计和系统的可能实现。
2007-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization of itinerant anyons in one dimensional chains
我们构建模型的相互作用的巡回非阿贝尔任意子沿一维链移动，特别关注巡回伊辛任意子链，并推导出有效的任意子t-J模型的低能量部门。通过精确对角化解决这些模型，我们发现任意子分解为电荷和（非阿贝尔）任意子自由度-Luttinger液体中发生的电子自旋-电荷分离的概括。激发光谱的详细描述相结合的光谱电荷和任意扇区需要一个微妙的耦合电荷和任意激发之间的微观水平（我们也发现存在于Luttinger液体），尽管宏观分馏。
2011-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Charge Fractionalization in Oxide Heterostructures: A Field Theoretical Model
具有极性和非极性组分的LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质结构由于部分电荷转移到界面而表现出界面金属导电性。沿（001）取向的电子重新分布的界面重构，其中每个二维晶胞中一半的电子转移到相邻平面，导致一半的电荷净转移到界面和最顶部的原子平面，已被归因于极性突变模型中界面处的极性不连续性。这避免了静电势的发散，因为层数增加，产生振荡电场和有限电势。类似于费米子与拓扑非平凡背景场相互作用的Jackiw-Rebbi场论模型对准一维聚乙炔中电荷分馏的描述，我们证明了极突变模型与Bell-Rajaraman模型之间的类似联系，其中电荷分馏作为端部效应发生在孤子自由区.
2016-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electron fractionalization in two-dimensional graphenelike structures
电子分馏与拓扑学密切相关。在一维系统中，分数电荷态存在于简并真空之间的畴壁。在二维系统中，量子霍尔流体中存在分形，其中时间反演对称性被大的外部磁场打破。最近，人们在寻找具有时间反演对称性的二维系统中的分数化的例子方面做出了巨大的努力。在这封信中，我们表明，分数带电拓扑激发存在于类石墨烯结构，准粒子描述的两种口味的狄拉克费米子和时间反转对称性的尊重。拓扑零模在数学上类似于p波超导体中的分数涡旋。它们对应于狄拉克费米子质量相位的扭曲，类似于粒子物理学中的宇宙弦。
2007-05-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Exciton condensation and charge fractionalization in a topological insulator film
在强拓扑绝缘体的表面上保证存在奇数个无隙狄拉克费米子。我们表明，在薄膜几何形状和外部偏压下，电子-空穴对，驻留在这些表面状态可以凝聚形成一个相干激子凝聚体，类似的一般条款激子凝聚体最近认为存在于一个偏置的石墨烯双层，但具有不同的拓扑性质。这种“拓扑”激子凝聚体（TEC）具有许多不寻常的性质，其中最有趣的是TEC序参量中单量子化涡旋携带的分数电荷+-e/2。
2009-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyons in integer quantum Hall magnets
强关联分数量子霍尔液体支持分数激发，这可以理解的绝热通量插入参数。第二种方法是通过弱相互作用的电子耦合到拓扑非平凡的背景，如聚乙炔。在这里，我们表明，电子分馏结合这些机制的功能发生在非共面巡回磁系统，整数量子霍尔物理产生的电子耦合到磁背景。在这样的系统中，拓扑稳定的磁涡旋携带分数（通常是无理数）电子量子数，并表现出阿贝尔的任意子统计。我们分析这些拓扑缺陷的属性映射到有效的非阿贝尔矢量势的磁纹理的扭曲。我们支持我们的分析结果与广泛的数值计算。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Enhanced thermoelectric response in the fractional quantum Hall effect
研究了填充因子nu=1/m的量子点嵌入量子霍尔棒收缩区的线性热电响应。我们计算了在固定温差下最大效率的优值系数ZT。我们发现一个显着的增强，这个数量在分数填充的整数填充的情况下，这是一个直接的后果，在分数量子霍尔态的电子的分数。我们提出了简单的理论表达式的Onsager系数在低温下，这明确表明，ZT和塞贝克系数增加与m。
2017-11-27 cond-mat.mes-hall
Bipartite Fluctuations and Charge Fractionalization in Quantum Wires
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（法国国家科学研究中心、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院）
本文通过双分量涨落方法研究量子线中电荷分数化现象，揭示了在零温下球形几何中电子干涉相位因子的物理意义，并利用DMRG算法验证了分数电荷。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Observation of non-Hermitian topological disclination states and charge fractionalization
本文首次在电路中实验观测到由增益和损耗诱导的非厄米拓扑向错态，确认其分数电荷，并展示无分数电荷的简并零能向错态，为有源拓扑光子器件发展提供新可能。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion Fractional Chern Insulator: An Intrinsically Multiband Route to Fractionalization in Rhombohedral Graphene
Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）
该研究提出菱面石墨烯莫尔超晶格中分数量子反常霍尔效应的斯格明子分数量子化起源，构建有效场论并构造变分试探波函数，确立了不依赖部分填充陈带的FQAH实现的现实途径。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional charges on an integer quantum Hall edge
我们提出了在\emph{integer}量子霍尔边缘态中产生和检测分数电荷激发的方法。由于在不同边缘沟道上传输的电子之间的库仑相互作用，发生了电荷分馏。类孤子集体激发的分数电荷可以在时间分辨或频率相关的散粒噪声测量中观察到。
2009-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalized Wave Packets from an Artificial Tomonaga-Luttinger Liquid
一维相互作用费米子系统的模型Tomonaga-Luttinger液体（TLL）提供了一个简单而精确的理论框架，预测了各种有趣的物理性质。TLL的证据已被观察到的幂律行为的电子输运和动量分辨光谱上的各种类型的一维（1D）导体。然而，依赖于涉及隧穿过程的直流传输的这些测量不能识别TLL的本征模式，即，集体激发，其特征在于非平凡的有效电荷e* 和电荷速度v*。尚未观察到电荷碎裂的基本过程，这是一种预测发生在TLL和非相互作用导线交界处的现象。在这里，我们报告的时间分辨传输测量人工TLL耦合整数量子霍尔边缘通道组成，成功地识别单电荷分馏过程。从非相互作用区入射的带有电荷e的电子波包在人工TLL区的边缘分裂成几个分裂的电荷波包，从中可以直接计算e* 和v*。这些结果为阐明TLLs和边缘通道低能激发的性质提供了信息。
2013-09-28 cond-mat.mes-hall
Fractionalization as an alternate to charge ordering in electronic insulators
本文提出在部分晶格填充下保持平移对称的量子电荷液体绝缘态，证明费米子QCL在偶数分母有理填充时最小拓扑简并度为4q^2，并讨论其实现模型与现象学。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Spin polarised scanning tunneling probe for helical Luttinger liquids
我们提出了一个三终端自旋极化STM设置探测的螺旋性质的Luttinger液体边缘状态，出现在量子自旋霍尔系统。我们发现三端隧穿电导强烈依赖于尖端磁化方向与边缘电子自旋的局部取向之间的夹角（$θ$），而两端电导与此夹角无关.我们证明，手性注入到螺旋Luttinger液体的电子（发生时，$θ$是零或$π$）是与除了其电荷的分馏注入电子的自旋的分馏。我们还指出了自旋分馏引起的自旋电流放大效应。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Non-Abelian Hydrodynamics: Anyonic or Spin-Orbital Entangled liquids, Non-Unitarity of Scattering matrix and Charge Fractionalization
在这篇文章中，我们发展了一个精确的（非绝热，非微扰）密度矩阵散射理论的两个组件的量子液体相互作用或散射了一个通用的自旋相关的量子势。我们发现散射流体中的电荷数或电荷密度$\text{Tr}({\varrho}_{sc})$依赖于{非平凡量子干涉系数} ${\cal{Q}}^{αβ}_{0ijk}$，它是由于自旋无关和自旋相关的散射振幅之间以及自旋相关的散射振幅之间的量子干涉而产生的.量子干涉系数的影响可以通过定义{ \bf矢量序参数} $\bm{Q}$来包括。我们发现，在自旋相关相互作用下，{ \bf矢量序参量} $\bm{Q}$必然不为零，并且与散射矩阵$\cal{S}$及其匕首$\cal{S}^{\dagger}$的换位子和反换位子有关.进一步证明了$\bm{Q}\neq 0$包含四个物理等价条件，即{ \bf自旋轨道纠缠不为零}，{ \bf非阿贝尔散射相位，即矩阵}，散射矩阵为{ \bf非酉}和散射密度矩阵的时间反演对称性破缺.这也意味着准粒子激发在本质上是任意子的，因此，电荷分馏是一个自然的结果。这方面也讨论了从数量或电荷密度守恒的角度来看，这意味着，即$\text{Tr}({\varrho}_{sc})=\text{Tr}({\varrho}_{in})$。另一方面，$\bm{Q}=0$在存在自旋相关势或散射的情况下被证明是数学上强制的非物理解，其等价于{ \bf Abe…
2014-04-15 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Modeling electron fractionalization with unconventional Fock spaces
结果表明，某些分数带电准粒子可以建模的\(D-\)维晶格的非传统的但简单的Fock代数的创建和湮灭运营商。这些非常规的Fock代数是从通常的费米子代数通过求根（平方根，立方根等）而得到的。常见的费米创造和湮灭算符的一部分如果费米子携带非阿贝尔电荷，那么这种方法只会分解阿贝尔电荷。特别地，自旋费米子的\(m\) th-根携带电荷\(e/m\)和自旋\(1/2\)。就像对复数求根一样，对费米子求根也会产生一个稍微不唯一的结果。因此，费米子根准粒子的量子交换统计有几种可能的选择。这些选择通过基本的物理考虑与晶格的维数\(D=1,2,3,\dots\)相关联。一个特殊的费米子根准粒子家族直接与期望出现在某些涉及分数量子霍尔态的介观器件中的仿费米子零能模式相关联。因此，作为潜在的介观兴趣的应用程序，我调查数值杂交的马约拉纳和parafermion零能量边缘模式所造成的细分，但电荷守恒隧穿。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Non-Abelian fractionalization in topological minibands
本文通过多体精确对角化研究 skyrmion Chern 带模型，证明无 Landau 能级的莫尔拓扑微带可在第二微带半填充时实现非阿贝尔 Moore-Read 态。
2024-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of inter-edge interaction in a quantum Hall collider
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）
研究多模分数量子霍尔碰撞器中边缘间相互作用导致任意子束分解为相关与不相关分量，解释ν=2/5态负Fano因子的起源。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in a Rotating Bose-Einstein Condensate: An Atomic Twin of the Electronic Brother?
我们利用电子的量子霍尔效应来研究快速旋转的玻色-爱因斯坦凝聚体中可能的原子量子霍尔态。实际上，在QH体系中，目前的问题几乎完美地映射到电子的QH物理学。深刻的地图，使人们能够给出一个物理上有吸引力的定义的填充分数和“原子霍尔电导”，是量子化的原子劳克林状态。这种量子化可能意味着原子质量的一种奇异的分数化。我们还简要地讨论了一个有效的陈-西蒙斯理论描述的原子QH液体中的类引力场自然出现。
2002-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium effects on charge and energy partitioning after an interaction quench
电荷和能量的分馏是相互作用的一维费米子系统最有趣的特征之一。在这项工作中，我们确定如何修改这些现象中存在的相互作用淬火。电荷和能量注入到系统突然淬火后，通过隧穿过程与非相互作用的一维探针。在这里，我们证明了该系统解决到一个稳定的状态，其中的电荷分馏比是不受预淬火参数。相反，由于淬火后的非平衡谱函数，能量分配比被强烈修改，达到大于1的值。这是淬火过程的非平衡动力学的一个独特特征，并且与非淬火情况形成鲜明对比，在非淬火情况下，比率以1为界。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization from Kinetic Frustration in Doped Two-Dimensional SU(4) Quantum Magnets
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院理论物理研究所）
研究揭示了在二维SU(4)量子磁体中，通过掺杂缓解动能摩擦，促使电子分裂为自旋子和荷子，从而产生分数化激发，同时探讨了电子掺杂导致铁磁相变的机制。
2026-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
XY* transition and extraordinary boundary criticality from fractional exciton condensation in quantum Hall bilayer
提出在量子霍尔双层中通过分数激子凝聚实现XY*相变，发现连续相变及反常临界性质，并预测边缘存在非凡边界临界性，为实验探索新奇临界行为提供理想平台。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet engineering flat bands for bosonic fractional quantum Hall in small lattices
实现具有拓扑有序的物质的新相是一个重要的研究方向，它对强关联物理和量子信息都有重要意义。利用最先进的人工量子系统，如超导电路的相干控制的想法，我们提出了一个建议，实现玻色子分数量子霍尔物理小晶格上创建几乎平坦的拓扑带使用交错的磁通模式。通过电荷泵的分馏指纹可以观察到几乎完美的量化使用少至24个晶格位置（两个光子）。我们提出了一个实施方案，使用一个有限的超导量子位格与圆柱形连接的三角形和正方形晶格。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fractional boundary charges in quantum dot arrays with density modulation
我们发现，分数电荷可以实现在隧道耦合量子点的线性阵列的边界处的存在下，一个周期性调制的现场电位。虽然电荷分馏机制类似于聚乙炔中的电荷分馏机制，但是在这里，可以通过改变现场电位的相位或阵列中的点的总数来将分数电荷的值调谐到任意值。我们还发现，分数边界电荷，不像在间隙束缚态，是稳定的静态随机无序。我们讨论了分数边界电荷可以观察到的最小阵列尺寸。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall
Conductance of one-dimensional quantum wires
本文用Tomonaga-Luttinger液体（TLL）理论讨论了量子线的电导。我们使用明确的电荷分馏方案，这是由于该模型的手征对称性。我们建议，标准的两端（2 T）电导测量的结果取决于耦合的TLL与水库，可以解释为不同的边界条件的接口。我们提出了一个三端（3 T）的几何形状，其中第三个接触弱连接到大量的TLL受到一个大的偏置电流。我们开发了一个重整化群（RG）分析这个问题，明确考虑到分裂的注入电子电荷成两个手征无理数。我们研究了在{ \it bulk}接触的存在下，对两种不同边界条件下电导的高阶修正，这两种边界条件分别再现了在没有{ \it bulk}接触的情况下，标准2 T源漏（SD）电导$G_{\rm SD}^{(2)}=e^2/h$和$G_{\rm SD}^{(2)}=ge^2/h$，其中$g$是TLL电荷相互作用参数。我们发现，在这两个边界条件下的{ \it端}接触的3 T SD电导$G_{\rm SD}^{(3)}$显示出与上述两个值的UV相关的偏差，这表明在欧姆极限的新的固定点。非平凡的标度指数预测的结果，电子分馏。
2002-03-07 cond-mat.mes-hall
Electron interferometry in integer quantum Hall edge channels
本文从量子光学的角度考虑了Hong-Ou-Mandel干涉仪的电子模拟。在这个现实的凝聚态器件中，单个电子被注入并沿着整数量子霍尔效应的相反手性边缘状态行进，在量子点接触（QPC）处碰撞。我们通过计算QPC输出端的零频率电流相关性来监测碰撞激发的命运。在填充因子$ν=1$的简单情况下，我们恢复了电流噪声下降的标准结果作为电子注入之间的时间延迟的函数。对于同时注入，电流相关性完全消失，正如泡利原理所规定的那样。然而，当存在相互作用时，这幅图被显著地修改，正如我们在填充因子$ν=2$的情况下所示。在那里，每个边缘状态由两个共同传播的通道组成，导致电荷分裂，并最终导致退相干。后一种现象降低了两个电子波包之间的不相容性程度，从而降低了HOM信号的对比度。这自然带来了更强的相互作用的问题，提供了一个自然的延伸，目前的工作的情况下，分数量子霍尔效应，许多开放和迷人的问题仍然存在。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium bosonization of fractional quantum Hall edges
Karlstad University（卡尔斯特德大学）；Konkuk University（建国大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文提出非平衡玻色化框架，研究分数量子霍尔边缘输运特性，揭示任意子碎片化对输运观测的影响。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classification of fractional quantum Hall states with spatial symmetries
分数量子霍尔态（英语：Fractional quantum Hall state，缩写为HHH）是富量子拓扑态的例子：除了对对称性破缺具有鲁棒性的内在拓扑序之外，它们还具有受量子保护的拓扑不变量，例如任意子的分数电荷和分数霍尔电导率。在本文中，我们通过使用最近开发的用于SET的$G$ -交叉编织张量范畴（$G\times$ BTC）框架，建立了具有空间对称性的FQH状态的对称保护拓扑不变量的全面理论，该理论适用于阿贝尔和非阿贝尔拓扑状态。我们考虑系统与$U(1)$电荷守恒，磁平移，和空间旋转对称性，在连续和所有的$5$取向保持晶体空间群在两个维度，允许任意合理的磁通量每个单元格，并假设对称性不置换任意子。在晶体环境中，适用于分数陈氏绝缘体和自旋液体，对称性分数化的充分特点是推广到非阿贝尔状态的电荷，自旋，离散扭转和面积矢量，其中指定分数电荷，角动量，线性动量和分数化的平移代数为每个任意子。拓扑响应理论包含$9$项，这些项将电荷、线动量和角动量附加到磁通量、晶格位错、向错、角和面积单位。使用的$G\times$ BTC形式主义，我们推导出的公式有关的电荷填充的霍尔电导率和通量每单位电池;在连续这涉及填充分数和霍尔电导率，而不假设伽利略不变性。我们提供了系统的公式拓扑不变量内的$G\times$ BTC框架，这给出了，例如，一个新的分类定义的霍尔电导率。
2020-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Charge and current oscillations in Fractional quantum Hall systems with edges
给出了具有边的分数量子霍尔系统的Chern-Simons有效场论在霍尔棒、圆盘和环中的定态解。在无限长的霍尔棒几何形状（非紧凑的情况下），电荷密度被证明是单调的样品内。与此形成鲜明对比的是，空间振荡模式的电荷密度被发现的两个圆形的几何形状，这表明，在系统中具有紧凑的几何形状，电荷和电流也存在远离边缘。
1997-10-29 cond-mat.mes-hall
Berry curvature mediated valley Hall and charge Hall effects in graphene via strain engineering
我们指出了一个实用的方法，诱导有限的电荷霍尔电导率在石墨烯通过非对角应变。我们的结论是基于一般的分析和支持的数值例子。衬底诱导的间隙和应变之间的相互作用进行了讨论。我们表明，衬底诱导的间隙本身并没有打破对称性，映射到其他的一个山谷，因此不会产生净电荷霍尔效应。的净电荷霍尔电导率被认为是相当大的，应该是可观察到的存在下的间隙和应变。霍尔电导率的符号可以通过改变应变参数来调整。研究了谷霍尔电导率。在霍尔电导率实验中可以检测到样品边缘上的谷和轨道磁矩积累。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Soliton fractional charges in graphene nanoribbon and polyacetylene: similarities and differences
介绍了石墨烯纳米带中孤子和分数边界电荷的研究进展。石墨烯纳米带和聚乙炔具有手征对称性并且共享许多相似的性质，例如，Zak相和边缘状态的存在之间的体边缘对应关系，以及手性边界状态的存在，这对于电荷分馏是重要的。在聚乙炔中，狄拉克方程中的费米子质量势产生激发能隙，而这个标量势的扭曲产生零能量手征孤子。类似地，在有间隙的扶手椅型石墨烯纳米管中，手征规范场的畸变可以产生孤子态。在聚乙炔中，孤子被束缚在连接两个不同二聚相的畴壁上。在石墨烯纳米带中，畴壁孤子连接两个具有不同手性的拓扑锯齿边。然而，这样的孤子不显示自旋-电荷分离。有限长度聚乙炔中孤立子的存在会导致两端形成分数电荷。相反，对于有间隙的石墨烯纳米带，相对之字形边缘之间的反铁磁耦合诱导整数边界电荷。石墨烯纳米带中无序的存在部分地减轻了反铁磁耦合效应。因此，具有小间隔内的能量的间隙状态的平均边缘电荷是e/2，具有显著的电荷波动。然而，midgap状态表现出良好的定义之间的相对锯齿形边缘的弱无序制度的电荷分馏。在无无序掺杂的锯齿形石墨烯纳米晶中，大量的被占据的孤子态形成了孤子相。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal chiral Luttinger liquid behavior in a graphene fractional quantum Hall point contact
University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究在石墨烯中观察到手性Luttinger液体行为，并利用强耦合物理实现无损耗电压升压变压器。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Jastrow-Luttinger Fractional Liquids
在本文中，我们提出了一个描述Halfton的Luttinger液体，它平行于Laughlin的分数量子霍尔（Fractional Quantum Hall，简称HLH）不可压缩流体的理论，都表现出类似的基态以及分数激发。这两种非费米液体是低维量子液体的一般结构的实例，我们建议将其称为Jastrow-Luttinger分数液体。这种液体的一个重要特征是母颗粒的完全分离。特别是，在一个和两个维度的自旋-电荷分离可以实现，并确实建议发生在边缘和散装的非极化量子霍尔系统。
1998-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manifestations of topological effects in graphene
石墨烯是石墨的单原子层，其中碳原子以二维蜂窝晶格配置排列。60多年来，人们已经知道石墨烯的电子结构可以用二维无质量相对论费米子来模拟。这一性质在应用科学和理论物理学中都有许多应用。由石墨烯制成的电子电路可以利用其即使在室温下也可以看到的高电子迁移率。在理论上，石墨烯的类狄拉克行为可以模拟高能效应，如相对论克莱因悖论。更令人惊讶的是，拓扑效应可以在石墨烯中编码，例如涡旋的产生，电荷分馏和任意子的出现。拓扑效应对石墨烯电子性质的影响可以用Atiyah-Singer指数定理来描述。在这里，我们提出了一个教学遇到这个定理，并审查其各种应用石墨烯。折射率定理的一个直接结果是电荷的分数化，通常从分数量子霍尔效应中得知。电荷的分数化使得实现基于石墨烯的任意子的可能性令人兴奋，与玻色子或费米子不同，任意子表现出分数统计。除了理论上的兴趣，任意子是一个强有力的候选人进行无错误的量子信息处理。
2008-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
