Trial Wavefunctions for ν= 1/2 + 1/2 Quantum Hall Bilayers
当层间距d减小到某一临界值以下时，填充率在ν= 1/2 + 1/2附近的量子霍尔双层系统经历了从具有强层内关联的可压缩相到具有强层间关联的不可压缩相的转变。在层内相深处（大分离），系统可以被解释为复合费米子（CF）的流体，而在层间相深处（小分离），系统可以被解释为复合玻色子（CB）的流体。本文的重点是理解的状态，发生的中间层分离，通过使用试验变分波函数。我们考虑两类主要的波函数。在第一类中，先前由Moller等人[PRL { \bf 101}，176803（2008）]介绍，我们考虑两种独立CF液体的层间BCS配对。我们发现，当d >~ \ell_0且\ell_0为磁长时，这些波函数是非常好的.第二类波函数自然遵循Simon等人[PRL { \bf 91}，046803（2003）]的推理，并且通过允许CF也被CB连续替换来推广配对波函数的思想。这种推广也使我们能够构造层间距d <~ \ell_0的非常好的波函数。在这项工作中讨论的波函数的准确性，精确对角化相比，著名的Laughlin波函数的方法。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall
Trial wavefunctions for the Goldstone mode in ν=1/2+1/2 quantum Hall bilayers
基于激子超流或量子Hall ν=1/2+1/2双层膜的111态的已知物理，我们建立了一个简单的试探波函数，通过取整个基态并相对于另一层提升一层来构造（Goldstone）激发的低能分支.这种锚固件对于任何层间距都非常有效。对于小d来说，这只是戈德斯通模式的物理学，而对于大d来说，这是复合费米子物理学的反映。我们发现的线索，复合费米子物理的某些方面坚持低d，而戈德斯通模式物理的某些方面坚持高d。利用这些结果，我们显示了Goldstone模速度作为d的函数的非单调行为。
2010-08-01 cond-mat.mes-hall
Multifractality of wavefunctions at the quantum Hall transition revisited
我们数值研究了整数量子霍尔跃迁波函数振幅$ψ({\bf r})$的统计特性。证明了在大系统尺寸范围内，$|ψ|^2$的分布函数服从对数正态分布，从而多重分形谱$f(α)$是精确的抛物线.我们的研究结果提供了强有力的支持，最近的猜想量子霍尔过渡的临界理论。
2001-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Model Wavefunctions for the Collective Modes and the Magneto-roton Theory of the Fractional Quantum Hall Effect
我们构造了分数量子霍尔系统集体模的模型波函数。的波函数表示的对称多项式的特征在于由一个根分区和一个“压缩”的基础，并显示出良好的协议与精确的对角化结果有限系统。在长波长的限制，模型波函数减少到那些预测的单模近似，并保持准确的能量以上的连续的旋子对。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening Behavior and Scaling Exponents from Quantum Hall Wavefunctions
我们提供了一个强大的和通用的方法来评估屏蔽性能和提取的准粒子边缘激发的量子霍尔态模型波函数的标度指数。我们数值实现这种方法的基本准孔和孔激发的几个模型状态。对于Laughlin态、Moore-Read态和Z_3-Read-Rezayi态，我们发现与预测的边理论一致，验证了体-边对应。我们也用它来获得第一个明确的微观演示的加夫尼波函数的病理。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact wavefunctions for excitations of the nu=1/3 fractional quantum Hall state from a model Hamiltonian
我们研究了具有开放边界的圆柱几何中的分数量子霍尔态。通过截断电子间的库仑相互作用，我们证明了可以构造无限多个精确的本征态，包括基态、准空穴、准电子和激发态的磁子支。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite Layer Thickness Stabilizes the Pfaffian State for the 5/2 Fractional Quantum Hall Effect: Wavefunction Overlap and Topological Degeneracy
我们找到有限宽度，即，实验性准二维系统的层厚度产生足以稳定摩尔-里德-普夫朗状态的物理环境，该状态被认为描述填充因子$ν=5/2$下的分数量子霍尔效应。这一结论是基于在球形和环面几何中进行的精确计算，研究波函数重叠和基态简并
2008-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of a Nematic Quantum Hall Liquid on the Surface of Bismuth
波函数打破了潜在的晶体对称性的向列量子流体可以在相互作用的电子系统中形成。我们研究了在强磁场中由Bi（111）表面各向异性空穴袋产生的量子霍尔态。用扫描隧道显微镜进行的光谱显示，局部应变和多体库仑相互作用的组合提升了六倍朗道能级（LL）简并度，形成三个谷极化量子霍尔态。我们的图像所产生的各向异性LL波函数，并表明，他们有一个不同的方向为每个破缺对称状态。波函数精确地对应于那些预期从对孔谷，并提供一个直接的空间签名的电子相位。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall
Hartree simulations of coupled quantum Hall edge states in corner-overgrown heterostructures
用数值Hartree方法研究了角隅生长的GaAs/AlGaAs量子阱异质结中的电子态。结的透射电子显微镜照片证实了尖角假设。在倾斜的磁场中，弯曲量子阱的两个面都被带到量子霍尔（QH）状态，并且拐角处承载两个耦合的反向传播量子霍尔边缘和附加的一维累积线的非常规混合系统。介绍了一个子系统模型，其中总的混合色散和波函数的组成QH边缘和积累线子系统的色散和波函数的解释。在低磁场下，通过从边缘态波函数中投影出积累线的最低束缚态，可以精确地估计混合系统的正交基波函数。在高磁场下，三个子系统之间的耦合作为所施加的磁场的函数而增加，与QH系统的共面势垒结相反，导致子系统色散之间的大的反交叉间隙。这些结果进行了讨论，在以前报道的实验数据弯曲量子霍尔系统。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Wavefunction approach to the fractional anomalous Hall crystal
本研究提出分数量子反常霍尔晶体（FAHCs）作为强相互作用电子的潜在基态，构建统一变分波函数描述该类态及竞争态，半解析计算表明强相互作用或平带条件下其能量优于维格纳晶体和整数量子反常霍尔晶体。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Analytic Wavefunctions for Collective Modes in Fractional Quantum Hall Fluids
我们发现分数量子霍尔（HHH）态的中性集体模的模型波函数具有简单的解析形式，通过合理地减少基态Jastrow因子中所选对的功率得到。这种“对激发”方案适用于单分量阿贝尔和非阿贝尔的M-H态的磁旋子模式，以及Moore-Read（MR）态的中性费米子模式。解析波函数使计算在热力学极限以前无法访问的数字，和长波长的限制中性能隙的磁旋子模式可以解释为在二维等离子体图片的电荷融合，扩展等离子体类比中性激发。本文还提出了一种表示这些多体波函数和多体元激发的格点图解法。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Single-parameter variational wavefunctions for quantum Hall bilayers
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Zurich（苏黎世大学）
本文提出两种单参数变分波函数，用于描述双层量子反常系统，通过蒙特卡洛方法验证其准确性，并首次给出复合费米子描述的Halperin-111态的精确波函数。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Multifractal wave functions of charge carriers in graphene with folded deformations, ripples or uniaxial flexural modes: analogies to the quantum Hall effect under random pseudomagnetic fields
通过在Dirac方程中引入赝电磁场，研究了石墨烯在任意单轴变形（如折叠或弯曲场）下的电子行为。因此，一般的折叠研究表明，单轴变形可以被认为是赝磁场的库仑规范规范。这允许给出费米（零）能量模式波函数的表达式。对于随机变形，与以前的工作在随机磁场下的量子霍尔效应，表明态密度具有幂律行为和零能量模式波函数是多重分形。这暗示了一种不寻常的电子速度分布。此外，它表明，一个强大的Aharonov-Bohm伪效应的产生。对于更一般的非单轴一般弯曲应变，不可能使用库仑计。这里给出的结果有助于定制石墨烯单轴变形以实现特定的波函数。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric quantum Hall phase revealed by visualizing Landau level wavefunction interference
在具有多个内部自由度的电子系统中，由于库仑相互作用，可以自发地形成新的对称性破缺态。多谷材料为这种状态的出现提供了特别丰富的背景，这些状态具有潜在的电子和光学应用。迄今为止，这些对称性破缺相的识别主要依赖于宏观输运或光学性质的检查。在这里，我们展示了一个强大的直接的方法，通过可视化的波函数的铋表面状态的扫描隧道显微镜。铋表面强的自旋-轨道耦合导致六个简并的泪珠状空穴袋。我们的光谱测量结果表明，这种简并完全解除在高磁场作为交换相互作用的结果，我们能够确定谷排序的性质，通过成像的对称性破缺朗道能级（LL）波函数。孤立缺陷附近单简并LL波函数的显著空间特征包含自旋织构谷之间的干涉的独特签名，其将电子基态识别为量子霍尔铁电体。我们的观察证实了最近的预测，即在强烈的各向异性谷系统的相互作用有利于占领一个单一的谷，引起紧急铁电性的铋的表面状态。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall
Lauglin-type wavefunction of two-dimensional electrons in the tilted magnetic field
我们研究了倾斜磁场中分数量子霍尔态。在朗道规范中构造了一个类似于Laughlin的基态多粒子波函数。证明了在热力学极限下，存在面内场时复合费米子的概念仍然成立。
2002-03-27 cond-mat.mes-hall
Modified Coulomb gas construction of quantum Hall states from non-unitary conformal field theories
在实验中观察到的一些分数量子霍尔态可以用具有特殊聚簇性质的第一量子化波函数来描述，如填充因子nu = 5/2的摩尔-里德Pfiran。这个波函数是通过构造包含自由玻色子和马约拉纳费米子的二维共形场论（CFT）的关联函数而构造的。通过考虑其他的CFTs，在适当的情况下，许多其他的聚集态被提议作为候选的CHTH态。据信，如果想要描述不可压缩的，即有间隙的液体状态，则基础的CFT应该是单一的。我们表明，通过改变的方式，从它的父CFT得到的波函数，它是可能的，以获得一个不可压缩的候选状态时，从一个非酉父。该结构模拟了电子系统相空间中参数的全局变化。我们明确了我们的建设的情况下，所谓的加夫尼状态（填充因子2/5的状态），也为Haldane-Rezayi状态（自旋单态填充1/2）。
2009-10-26 cond-mat.mes-hall
From the Gaffnian critical point to the incompressible 2/5 quantum Hall state
尽管与精确的库仑基态有很高的重叠，但所谓的Gaffnian态不能描述2/5量子霍尔填充因子下的不可压缩性，因此它被证明是量子临界态。为了实现从加夫尼波函数开始的带隙状态，我们将其解释为复合费米子的味间配对，我们提出了一个最小的“修改的加夫尼”波函数保持配对完整。我们发现，这两个波函数的一个合适的杂交是一个很好的描述2/5量子霍尔态。它与精确的库仑态有很高的重叠，它们的纠缠谱匹配到合理的更高水平。有趣的是，这种杂化波函数是一个配对状态的代表，表明在2/5填充的非阿贝尔准粒子激发的奇异可能性。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unification of Laughlin and Moore-Read States in SUSY Quantum Hall Effect
基于最近提出的超对称量子霍尔效应，我们证明了Laughlin态和Moore-Read态之间存在一个隐含的超对称变换。以超对称Laughlin波函数作为主波函数，Laughlin态和Moore-Read态作为分量波函数的两个极限。本文还讨论了在超对称性理论中实现Laughlin态和Moore-Read态的拓扑激发。我们发展了超对称量子霍尔效应的一个投影公式。通过对Grassmann奇坐标的解释，我们发现超对称量子霍尔效应与超流性有着惊人的相似性。
2008-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con hep-th
Quantum Hall effect in a p-type heterojunction with a lateral surface quantum dot superlattice
研究了具有侧面量子点超晶格的p型异质结中霍尔电导的量子化。在r-和k-空间中研究了四分量空穴波函数的拓扑性质。在研究k空间四分量波函数奇异性的基础上，提出了一种新的计算二维空穴气体霍尔电导的方法.发现了偏离Hofstadter“蝴蝶”量子化规则的现象，并对这种现象作出了解释。对于强周期势情形，考虑了磁子带的混合，讨论了磁子带间陈数的交换。
2002-12-30 cond-mat.mes-hall
Hierarchical Nature of the Quantum Hall Effects
本文证明了朗道能级为0，1，.的nu = n+ tilde{nu}量子霍尔态的波函数，通过引入准电子，然后将其投射到波浪形{nu}态（的共轭）中，可以从nu = n态分层获得第n个朗道能级中的n-1填充和填充分数波浪形{nu}量子霍尔态（0 <波浪形{nu} \leq 1）。特别是，波浪号{nu}=1的情况下产生层次填充朗道能级波函数，从而建立了整数量子霍尔态的层次性质。由此可见，分数量子霍尔态的复合费米子描述符合分数量子霍尔效应的层次理论。我也证明了这一点直接通过产生复合费米子基态波函数通过应用的层次结构的分数量子霍尔态，从nu=1/m劳克林状态。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trial wavefunction for fractional quantum spin Hall insulators
Cornell University（康奈尔大学）
针对半填充共轭陈带中自旋相反的费米子，提出并评估了具有Z4拓扑序的分数量子自旋霍尔态的变分波函数，通过蒙特卡洛采样显示其在参数空间中的能量优势。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wavefunctions for topological quantum registers
我们提出了明确的波函数的准空穴激发在各种非阿贝尔量子霍尔态：Read-Rezayi状态与k \geq 3集群属性和成对的自旋单重量子霍尔态。这些态上的准空穴构成了一个拓扑量子寄存器，它可以通过编织准空穴来寻址。我们得到的辫子性质的准孔波函数的直接检查。我们建立了成对自旋单重态的辫子性质是“斐波那契任意子”的性质，因此适用于通用量子计算。我们在本文中的推导依赖于这些特定量子霍尔态的基础上的仿费米子共形场论的显式计算。
2006-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Wavefunctions and counting formulas for quasiholes of clustered quantum Hall states on a sphere
本文考虑了球上任意数目的粒子和准空穴，以及任意k度的聚集的Read-Rezayi聚集量子霍尔态的准空穴。一组试验波函数，这是零能量本征态的k+1体相互作用，所以是对称多项式，消失时，任何k+1粒子坐标是相等的，得到明确的，并证明是完整的和线性无关的。不使用（但与）共形场论，得到的状态数的公式，并扩展到每个角动量的状态数。一个有趣的递归结构出现在那些与k-1相关的状态中。它指出，相同数量的零能态可以被证明发生在某些一维模型，最近已获得的限制的二维k+1体相互作用哈密顿量，使用组合文献的结果。
2006-05-06 cond-mat.mes-hall math.QA
Comment on "Anomalous Reentrant 5/2 Quantum Hall Phase at Moderate Landau-Level-Mixing Strength''
本文评论指出，Das等人提出的含中等朗道能级混合的ν=5/2球面波函数并非FQH态，而呈现相分离或气泡/条纹相。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall states with negative flux: edge modes in some Abelian and non-Abelian cases
研究了分数量子霍尔态边界处无带隙边缘模的结构。我们展示了如何推导出明确的审判波函数的知识的有效理论管理的边缘模式。一般来说，量子霍尔态有许多边缘态。在这里，我们讨论的情况下，分数只有两个这样的模式。考虑了自旋极化和自旋单重态在填充分数2/5的情况。我们给出了一个明确的描述去耦充电和中性模式。然后讨论了负通量作用于复合费米子的情形。这种情况特别发生在填充因子为2/3的情况下，它支持两个反向传播模式。在此填充因子的自旋极化和自旋单重态的微观波函数。最后，我们给出了一个也涉及负通量的非阿贝尔态的边缘结构的分析。反向传播模式涉及在所有情况下明确的导数运营商减少系统的角动量。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall
Finite-Size Effects in the Dynamic Conductivity and Faraday Effect of Quantum Anomalous Hall Insulators
本文从理论上研究了圆盘几何中量子反常霍尔绝缘体动力学响应的有限尺寸效应。半解析和数值结果得到的波函数和能量的磁盘内的连续狄拉克哈密顿描述受到拓扑无限质量边界条件。使用Kubo公式，我们得到的频率依赖的纵向和霍尔电导率，并发现边缘状态之间的光学跃迁的贡献占主导地位的动态霍尔电导率的实部的频率值之内和之外的散装带隙。我们还发现，拓扑无限质量边界条件改变的低频霍尔电导率$ e^2/h $在有限尺寸的系统从众所周知的值$ e^2/2h $在一个扩展的系统。磁光法拉第旋转，然后研究作为频率的函数的量子反常霍尔绝缘体安装在介质基板上的设置，显示两个有限尺寸的磁盘和法布里-珀罗共振由于基板的影响。我们的工作通过边界条件对电子波函数的影响证明了边界条件在有限尺寸系统拓扑性质中的重要作用。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall
Chiral Approximation to Twisted Bilayer Graphene: Exact Intra-Valley Inversion Symmetry, Nodal Structure and Implications for Higher Magic Angles
本文给出了扭曲双层石墨烯手性模型在“魔术”扭曲角下的平带波函数的数学和数值分析。我们证明了手征模型具有精确的谷内反转对称性。将平带波函数写成最低朗道能级量子霍尔态和旋量的乘积，我们证明了旋量的分量是与这里介绍的反转对称操作相关的反量子霍尔波函数。然后，我们数值表明，作为一个移动从最低到更高的魔角，旋量分量的波函数表现出越来越多的零，类似于量子霍尔波函数的变化，朗道能级指数增加。波函数零点的特征在于手性，具有相同手性的零点聚集在莫尔晶胞的中心附近，而相反的手性零点被推到晶胞的边界。在较高魔角处的增强相绕组表明增加的循环电流。扫描隧道光谱，轨道磁化和相互作用效应的物理意义进行了讨论。
2021-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Suppression of the radiation squeezing in interacting quantum Hall edge channels
本文研究了量子点接触几何中量子霍尔器件所产生的电磁辐射的两个正交分量的量子涨落。特别是，我们把注意力集中在填充因子2的两个边缘通道之间不可避免的电子-电子相互作用所发挥的作用。我们调查的量子特征的发射微波辐射，如压缩，通过研究在有限频率的电流波动，可通过两个过滤器设置后放置的量子点接触。我们比较两种不同的驱动器，分别是余弦和一个训练的洛伦兹脉冲，用于注入系统的激励。在这两种情况下，量子特征由于相互作用而减少，然而洛伦兹驱动仍然以鲁棒的压缩效应为特征，其可以在量子信息上具有重要的应用。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall
Theories of the Fractional Quantum Hall Effect
这是一个介绍的微观理论的ESTA。在简要描述实验之后，讨论了试验波函数和它们所包含的物理。这是其次是描述的哈密顿方法，其中一个从电子到复合费米子的一系列变换。然后将该理论与其他理论方法和实验进行比较。
2001-08-17 cond-mat.mes-hall
Landau level mixing in the nu=5/2 fractional quantum Hall state
数值研究了nu=5/2分数量子霍尔态，直接考虑了相邻朗道能级间电子散射的影响. LL混合引起的激发间隙的显着减少解释了早期的计算和实验之间的差异。另一方面，LL混合也大大减少了重叠的摩尔-读取波函数，提出了一个问题的实际实现nonabel准粒子在目前的实验。
2006-09-28 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall Effect States as Exact Ground States
我们构造了许多粒子的哈密顿量，其中Laughlin和Jain波函数是精确的基态。哈密尔顿算符涉及费米子在磁场和粒子间的相互作用。对于劳克林波函数，相互作用涉及类似于陈-西蒙斯相互作用的两体和三体相互作用，而对于投影的杰恩波函数，涉及N体相互作用（通常不能明确地写下来）。
1997-06-09 cond-mat.mes-hall
Excitation gaps in fractional quantum Hall states: An exact diagonalization study
我们利用精确对角化的方法计算了自旋极化分数量子霍尔态在最低朗道能级下填充分数nu=1/3，2/5，3/7和4/9时的能隙，系统的粒子数最多可达16个，并外推到无限大系统尺寸极限.在忽略有限宽度效应、无序效应和LL混合效应的情况下，计算的纯库仑相互作用能隙与复合费米子理论的预测一致，但需考虑有效质量的对数修正。这与以前的估计相反，如我们所示，在nu=2/5和3/7处高估了约15%的差距。我们还研究了由于2D层的非零宽度而导致的间隙的减少。我们表明，这些影响准确地占使用高斯或z* 高斯'（zG）试验波函数，我们表明，显着更好的变分波函数比方霍华德波函数。对于典型的异质结构样品的量子阱参数，我们发现间隙减少约20%。实验的差距，在解释了无序之后，仍然比计算的差距小40%左右。然而，对于金属-绝缘体-半导体（MIS）器件中并四苯层的情况，我们发现测量的激活间隙与我们计算的接近。我们讨论了可能的原因，计算和测量的激活间隙之间的差异是较大的GaAs异质结比MIS设备。最后，我们提出了新的计算使用系统的间隙高达18个电子在nu=5/2，包括宽度校正。
2002-05-24 cond-mat.mes-hall
Numerical Analysis of Quasiholes of the Moore-Read Wavefunction
我们用数值方法证明了$ν= 5/2$分数量子霍尔态的非阿贝尔准空穴激发具有支持量子计算所必需的一些关键性质。我们发现，随着准孔间距的增加，描述缠绕在对方周围的两个准孔的幺正变换指数收敛到其渐近极限和两个正交波函数描述的系统与四个准孔成为指数退化。我们计算了这两个衰变的长度标度分别为$ξ_{U} \approx 2.7 \ell_0$和$ξ_{E} \approx 2.3 \ell_0$。此外，我们确定的融合通道是较低的能量时，两个准孔被带到靠近在一起。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall
Reply to "Comment on `Anomalous Reentrant 5/2 Quantum Hall Phase at Moderate Landau-Level-Mixing Strength' "
本文回应相关评论，论证Das等提出的$\mathcal{A}$相及其试探波函数对应5/2分数量子霍尔液体态，而非相分离、条纹或气泡态。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall
Lowest Landau Level Stress Tensor and Structure Factor of Trial Quantum Hall Wave Functions
我们表明，对于一类模型哈密顿量的某些审判量子霍尔波函数是确切的基态，有一个单一的谱密度函数，控制所有的两点关联函数的密度，电流和应力张量分量。从这一点，我们表明，这些波函数的静态结构因子的行为在长波长的$s_4 k^4$的系数$s_4$是直接相关的移位：$s_4=(\mathcal S-1)/8$。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Laughlin-Jastrow-correlated Wigner crystal in a strong magnetic field
提出了一种新的二维维格纳晶体在强垂直磁场中的基态试探波函数。波函数包括电子对之间的劳克林-杰斯特罗关联，并且可以被解释为复合费米子或复合玻色子的晶体状态。将Laughlin-Jastrow因子的幂$m$作为变分参数，利用量子蒙特卡罗模拟计算了这些新态的能量.我们发现，我们的波函数具有较低的能量比现有的晶体波函数在最低的朗道水平。我们的结果是一致的填充因子的实验观察，在分数量子霍尔液体和维格纳晶体之间的过渡发生的电子系统。交换贡献的波函数的定量估计，并证明是可以忽略不计的填充因子足够小。
1998-03-09 cond-mat.mes-hall
Composite fermions and parton wavefunctions in twisted graphene on hexagonal boron nitride
本文研究了六方氮化硼上扭转石墨烯中由电子关联引起的多组分分数量子霍尔效应，在多种填充因子下观测到该效应及复合费米子，并用部分子模型解释这些分数态，指出其包含的任意子有望用于构建容错拓扑量子计算机。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall States on CP2 Space
本文从微观途径研究CP2空间上的四维分数量子霍尔态，定义Det-Laughlin和Jas-Laughlin两类波函数并分析其短程相互作用、低能激发与准空穴反常简并，同时将赝势形式推广到高维，为高维拓扑物态的系统研究奠定基础。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The single-mode description of the integer quantum Hall state with dipole-dipole interaction
拓扑相位通常可以用相应的波函数（模型哈密顿量的精确本征态）来表示，该波函数具有比必要的更高的潜在对称性。当对称性在哈密顿量中被明确破缺时，由于缺少变分参数，模型波函数无法解释这种变化。在这里，我们通过具有各向异性相互作用的整数量子霍尔系统来研究这种情况。我们证明了在单模近似下的变分参数的恢复，这与最近提出的量子霍尔相位的几何考虑是一致的。
2014-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting multi-channel topological boundary modes in a quantum Hall valley system
对称性和拓扑学在识别物质的相态及其性质方面起着关键作用。这两个概念是理解量子霍尔铁磁体（QHFM）的核心，量子霍尔铁磁体是具有自发破缺自旋或赝自旋对称性的二维电子相，其波函数也具有拓扑性质。不同的对称性破缺QHFM相位之间的域壁被预测为主机无间隙的一维（1D）模式，出现由于在这样的接口的底层电子波函数的拓扑变化。虽然各种QHFM已被确定在不同的材料，探测在这些域壁的相互作用的电子模式尚未完成。在这里，我们使用扫描隧道显微镜（STM）直接可视化边界模式的自发形成，在一个符号变化的拓扑间隙，在域壁之间的不同谷极化量子霍尔相的铋表面上。通过改变谷占领和相应的模式在畴壁的数量，我们可以实现不同的制度，其中谷极化通道是金属或开发光谱间隙。这种行为是库仑相互作用的结果，受到了库仑破裂谷味道的限制，这决定了拓扑模式中的电子是否可以反向散射，使这些通道成为一类独特的相互作用的Luttinger液体。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall
Plasma Analogy and Non-Abelian Statistics for Ising-type Quantum Hall States
我们研究了伊辛型量子霍尔态中准粒子的非阿贝尔统计，这些准粒子可能是解释第二朗道能级中观察到的霍尔电导率平台的候选者，最值得注意的是填充分数nu=5/2。我们完成了在Nucl.Phys.B506，685（1997）中开始的程序，证明了在c=1+1/2共形场论中，简并的Moore-Read Pfronan态的四准空穴和六准空穴波函数在共形块基中是正交的，且具有相等的常数范数.因此，这证明了在这种状态下激发的非阿贝尔统计是由这些波函数的显式解析延拓给出的。我们的证明是基于等离子体类比来自库仑气体伊辛模型关联函数建设涉及秩序和（最多两个）无序运营商。我们展示了如何计算也确定了非阿贝尔统计的集合超过6个准孔，并给出了一个明确的表达相应的共形块导出的波函数为任意数量的准孔。我们的方法也适用于反Pfronan波函数和邦德森-斯林格兰层次结构的摩尔读和反Pfronan状态。
2011-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Towards a field theory of the fractional quantum Hall states
我们提出了一个分数量子霍尔效应的陈-西蒙斯理论，其中通量附着后的转换，有效地连接相关孔。我们提取相关的波函数，计算的漂移和回旋电流（由于密度不均匀），显示读取操作员，和运营商，创建准粒子和孔。我们展示了如何裸动能可以得到淬火，并取代一个由于相互作用。我们发现对于$ν=1/2$，低能理论存在中性准粒子，并给出了有效哈密顿量和约束条件。
1997-12-16 cond-mat.mes-hall
Quantum tomography of electrical currents
在量子纳米电子学中，依赖于时间的电流是由几个具有明确定义的波函数的基本激发产生的。然而，尽管实现了产生量子化数量的激发的源，并且尽管时间相关的量子电子学的理论框架的发展，从电流中提取电子和空穴波函数到目前为止仍然遥不可及，无论是在理论还是实验水平上。在这项工作中，我们展示了一个量子层析成像协议，提取产生的电子和空穴波函数和它们的发射概率从任何电流。它将两粒子干涉测量与信号处理相结合。使用我们的技术，我们提取的洛伦兹脉冲列车携带一个或两个电子产生的波函数。通过演示导体中电子波函数的合成和完整表征，这项工作为电流量子信息处理和研究多体系统中的基本量子物理提供了前景。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall
Bipartite entanglement entropy in fractional quantum Hall states
本文详细分析了分数量子霍尔态中的两体纠缠熵，考虑了阿贝尔态和非阿贝尔态.我们推导出两个子集的粒子组成的状态之间的纠缠的上限。我们还考虑了支持一个量子态的空间区域之间的纠缠。使用后者，我们展示了如何所谓的拓扑纠缠熵的一个量子态可以提取的波函数为有限数量的粒子。
2007-10-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Physics = Noncommutative Field Theory
本文研究了Polychronakos最近提出的非对易U（1）Chern-Simons理论的矩阵正则化形式.我们确定了一个完整的最小基础的理论在任意级别k和秩N的精确波函数，并表明这些是在一对一的对应关系与Laughlin型波函数描述的激发的量子霍尔液滴组成的N电子在填充分数1/k。有限矩阵Chern-Simons理论被证明是精确等价的复合费米子理论在最低的朗道水平，被认为是提供一个准确的描述填充分数1/k分数量子霍尔态。在大N极限下，这意味着k阶非对易U（1）Chern-Simons理论等价于Susskind最近提出的填充分数为1/k的量子Hall流体的Laughlin理论.
2001-08-16 cond-mat.mes-hall hep-th
Unified Fock space representation of fractional quantum Hall states
许多玻色子（费米子）分数量子霍尔态，如Laughlin、Moore-Read和Read-Rezayi波函数，属于一类特殊的正交多项式：杰克多项式（乘以范德蒙行列式）。这个基本的观察允许指出两个不同的递归关系的系数的永久（斯莱特）分解的玻色子（费米子）状态。在这里，我们提供了一个明确的Fock空间表示这些波函数通过引入一个两体压缩运营商表示它们作为一个Jastrow运营商应用于参考态，这在一般情况下是简单的周期性一维图案。值得注意的是，这种算符表示对于玻色子和费米子是相同的，而这两种递推关系的不同性质是粒子统计的结果。
2017-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Plasma Analogy and Berry Matrices for Non-Abelian Quantum Hall States
本文提出了一种计算量子霍尔态（如Pfronan态）准空穴非阿贝尔统计的方法，其波函数与极小模型共形场论的共形块有关.我们使用这些共形场论的库仑气体结构来制定量子霍尔态的等离子体类比。接下来是Pfronan态的一些性质，包括证明准空穴分数电荷的Berry相位，两个准空穴态的阿贝尔统计，以及等时基态关联函数。多准空穴态的非阿贝尔统计是由一个额外的假设得出的。
1997-06-23 cond-mat.mes-hall
Free expansion of lowest Landau level states of trapped atoms: a wavefunction microscope
我们表明，对于任何最低朗道能级状态的捕获，旋转，相互作用的玻色气体，在坐标空间中的粒子分布在自由膨胀（飞行时间）的实验是相关的陷阱时，它是关闭一个简单的重新缩放和旋转。当最低朗道能级近似是有效的，相互作用可以忽略不计的膨胀过程中，即使他们发挥了至关重要的作用时，在基态的陷阱存在。单个快照中密度的相关性可用于获得有关流体的信息，例如是否发生了向量子霍尔态的跃迁。
2003-08-05 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian states with negative flux: a new series of quantum Hall states
将仿费米子成团的思想应用于具有正负通量的复合玻色子，提出了一系列新的描述分数量子霍尔态的试探波函数。这些非阿贝尔态与其他基态如条纹或复合费米子态竞争填充因子k/（3 k +/- 2）。这两个系列包含了潘等人最近发现的所有状态。90，016801（2003）]，包括偶数分母情况。精确对角化的研究领域和环面点，他们可能的相关性填充因子3/7，3/11和3/8。
2007-05-11 cond-mat.mes-hall
Entanglement subspaces, trial wavefunctions, and special Hamiltonians in the fractional quantum Hall effect
我们考虑了分数量子霍尔效应中基态和边缘激发的试探波函数空间，这些试探波函数可以用各种方法得到。一种方法是通过分析基态波函数的纠缠度来得到函数，将其分为两部分。在另一种情况下，函数的定义方式是当几个坐标接近同一个值时函数消失，或者是一个投影算子哈密顿算子来强制执行这些条件。在第三种方式中，函数由来自共形场论（CFT）的共形块给出。这些不同的功能空间是密切相关的。CFT方法的使用允许一个代数公式来给出所有这些。在某些情况下，我们可以证明存在一个基态、一个哈密顿量和一个CFT，使得对于任意数量的粒子，所有这些空间都是相同的。对于这样的情况，这解决了几个问题和假设：它给出了有限尺寸的体边缘对应，我们可以使用函数的分析来构造投影算子哈密顿量，该哈密顿量将这些函数产生为零能态。对于一个与N=1超共形代数相关的模型，相应的哈密顿量施加了只涉及三个粒子的消失性质;为此，我们明确地确定了所有的波函数。我们做了同样的一系列的模型，涉及M（3，p）Virasoro极小模型，已被认为是以前，使用文献中的结果。我们展示了前几种情况下的哈密顿量。我们介绍的技术可以应用于许多例子，而不是这里考虑的那些。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Finite-wavevector Electromagnetic Response in Lattice Quantum Hall Systems
在量子霍尔系统中，有限波矢量霍尔电导率显示出对霍尔粘度的有趣依赖性，霍尔粘度是描述流体对速度梯度的非耗散响应的系数。在本文中，我们追求这种连接详细的量子霍尔系统的晶格，注意到整齐的连续关系打破，并开发由于破缺的旋转对称性的校正。在这个过程中，我们引入了一个新的，量子力学推导的有限波矢霍尔电导率的整数量子霍尔效应，它允许在波矢展开的任意阶项直接计算。我们还开发了一个普遍的形式主义研究量子霍尔物理的晶格，并发现，在弱的应用磁场，通用晶格波函数顺利连接到朗道水平的连续。在中等场强下，晶格修正可以是显著的，并且扰动波函数、能级和输运性质使其偏离连续值。我们的方法允许系统的有限场行为直接从零场能带结构推断。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium breakdown of quantum Hall state in graphene
在这份报告中，我们通过注入高电流密度（$\sim$ 1 A/m），实验探测单层石墨烯中量子霍尔态的非平衡击穿。在整数填充因子附近测得的无耗散输运的临界电流显示填充因子的依赖性。的击穿可以理解的朗道能级（LL）之间的散射，从不同的LL的波函数的混合。为了进一步研究横向电场的影响，我们测量了不同偏置电流下$ν=2$到$ν=6$平台跃迁之间的横向电阻，并观察到一个不变点。
2009-08-01 cond-mat.mes-hall
Paired composite fermion phase of quantum Hall bilayers at ν= 1/2 + 1/2
我们提供了数值证据复合费米子配对的量子霍尔双层系统在填充$ν=1/2 + 1/2$层之间的中间间距。我们将相位确定为$p_x + i p_y$配对，并构造了高精度的试探波函数来描述球上的基态。对于层间的大距离和有限系统，竞争的“洪德规则”状态，或复合费米子液体，在某些系统尺寸中占主导地位。我们认为，对于较大的系统，配对阶段将持续较大的层间距。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Generalized Model Fractional Quantum Hall States on Lattices
International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料国际中心）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学量子器件北京市重点实验室）
本文通过结合分析与数值方法，系统构建了晶格模型态，涵盖Laughlin、Moore-Read及一般Z_k Read-Rezayi系列，揭示了晶格态与连续态在能量和纠缠特性上的差异，为拓扑有序相稳定性研究提供了新视角。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
