Parton construction of particle-hole-conjugate Read-Rezayi parafermion fractional quantum Hall states and beyond
在填充$ν= k/(k+2)$时,Read-Rezayi(RR)parafermion态形成一系列奇异的非阿贝尔分数量子Hall(HHH)态.在计算上,这些状态的波函数对于大型系统来说是极其昂贵的。我们引入了一系列的部分子状态,表示为“$\bar{2}^{k}1^{k+1}$”,并表明,它们位于相同的普适类的粒子-空穴共轭RR(“反RR”)状态。我们的分析结果意味着,一个$(U(1)_{k+1} \times U(2k)_{-1})/(SU(k)_{-2} \times U(1)_{-1})$陪集共形场论描述的边缘激发的$\bar{2}^{k}1^{k+1}$状态,这表明非平凡的对偶相对于以前已知的描述。部分子结构允许在反RR阶段产生数百个粒子的波函数。我们进一步提出了部分子序列“$\bar{n}\bar{2}^{2}1^{4}$”,与$n=1,2,3$,描述在$ν=2+1/2,~2+2/5$和$2+3/8$观察到的C3 H状态。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Probing the neutral edge modes in transport across a point contact via thermal effects in the Read-Rezayi non-abelian quantum Hall states
非阿贝尔量子霍尔态的特征在于电荷和中性无隙边缘模式的同时出现,后者的结构与服从非阿贝尔统计的体准粒子激发的存在错综复杂地相关。一般来说,在电荷输运测量中很难探测中性模,热输运测量似乎是不可避免的。在这里,我们提出了一个设置,可以绕过这个问题,有两个点接触串联分开的距离设置的热平衡长度的充电模式。我们表明,通过使用第一点接触作为加热装置,在第二点接触测量的多余的电荷噪声进行了非平凡的签名的中性模式的存在,因此导致其间接检测。我们还获得了通过处于不同温度和化学势的两个边缘之间的量子点接触传输的热导率和相应的洛伦兹数的显式表达式。
2008-10-20 cond-mat.mes-hall
Tunable Multiband Geometry and Fractional Phases in Higher Vortexable Systems
University of Washington(华盛顿大学);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);University of Michigan(密歇根大学)
该研究以高阶涡旋莫尔系统为对象,通过精确对角化方法,揭示零磁场下多带结构中由量子几何调谐的多类拓扑相,确立其为探索几何驱动多带拓扑相的可调平台。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing Compressible and Incompressible Phases in Rotating Atomic Bose Gases at Filling Factor $ν=2$
研究了快速旋转条件下弱相互作用玻色原子气体的基态。我们提出了大规模的精确对角化研究的周期性几何形状(环面),它允许研究的可压缩状态与破坏平移对称的结果。通过对填充因子$ν=2$的研究,我们发现了三角形涡旋晶格(一种量子近晶态)和不可压缩的$k=4$ Read-Rezayi态之间的竞争.我们讨论了有限尺寸效应引起的校正,以及大系统尺寸的可能行为。Read-Rezayi状态通过适量的额外偶极相互作用而稳定。
2006-12-10 cond-mat.mes-hall
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
Domain walls, fusion rules and conformal field theory in the quantum Hall regime
我们提供了一个简单的方法来获得融合规则与基本准孔在量子霍尔波函数,在畴壁。融合规则的知识有助于识别描述波函数的基本共形场论。我们得到了两参数波函数族(k,r)的融合规则,并明确给出了共形场论描述。这些包括当r=2时的Laughlin,Moore-Read和Read-Rezayi状态。“加夫尼”波函数是r>2的典型例子,在这种情况下,共形场论是非幺正的。
2008-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quaternate generalization of Pfaffian state at $ν=5/2$
考虑四元广义Pfronan QGP f $(\frac{1}{J(z_i,z_j,z_k,z_l)})[J(z_1,...,z_N)]^2$,其中Vandermonde行列式的平方$[J(z_1,...,z_N)]^2$暗示最高Landau能级是半满的.这个波函数是一个特殊的短程相互作用哈密顿量的唯一的最高密度零能态。我们可以把这种季铵复合费米子液体看作是$ν=5/2$的摩尔-里德(MR)费米子态的竞争基态。QGPf以上准空穴激发的简并度高于Moore-Read偶Read-Rezayi准空穴激发的简并度。QGPf与陪集空间$SU(3)_2/U(1)^2$中具有$Z_2\times Z_2$ parafermion的么正共形场论有关。由于共形场论中$SU(3)_2$和$SU(2)_3$之间的能级-秩对偶性,这些在QGPf态上服从非阿贝尔统计的准空穴有望作为$ν=13/5$上的Read-Rezayi准空穴支持$ν=5/2$上的普适量子计算. QGPf的边缘态与Pfckan的边缘态有很大的不同。
2008-01-23 cond-mat.mes-hall hep-th
Supersymmetry in the Fractional Quantum Hall Regime
超对称性(SUSY)是一种将玻色子转换为费米子的对称性,反之亦然。在高能实验中,人们广泛地寻找它存在的迹象。然而,超对称性的特征尚未被检测到。在这篇手稿中,我们提出了一个凝聚态实现超对称性的边缘上的Read-Rezayi量子霍尔态,由填充因子的形式$ν=\frac{k}{k+2}$,其中$k$是一个整数。正如我们所展示的,这种强相互作用态表现出$\mathcal{N}=2$超对称性。这使得我们可以使用一个拓扑不变量--威滕指数--专门为超对称理论定义,来计算圆边中玻色子和费米子零模的数量之差。在我们的系统中,我们认为,边缘主机$k+1$保护零模式。我们进一步讨论了超对称系统在一般扰动下的稳定性,发现上述结果大部分保持不变。特别是,这些结果直接适用于完善的$ν=1/3$劳克林状态,在这种情况下,超对称性是一个非常强大的属性的边缘理论。这些结果揭示了长期研究的Read-Rezayi态的一个隐藏的拓扑结构。
2016-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Magnetization and Spin Excitations of Non-Abelian Quantum Hall States
通过研究特殊的多粒子相互作用哈密顿量,对非阿贝尔量子Hall态有了重要的认识,对于无自旋电子,其独特的基态是Moore-Read态和Read-Rezayi态.我们推广这种方法,包括电子自旋1/2自由度。我们证明,在没有塞曼分裂的基态这样的哈密顿量有很大的简并和非常丰富的自旋结构。基态和低能激发的自旋结构可以根据对应于摩尔-里德态的涌现SU(3)对称性来理解。这些具有不同自旋量子数的态代表具有不同磁化强度的非阿贝尔量子霍尔态,其准空穴性质可能与它们的自旋极化对应物相似。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Third-order quantum phase transitions of bosonic non-Abelian fractional quantum Hall states
本文研究双层和三层玻色量子霍尔系统中的相变,发现强层间隧穿可诱导从解耦 Laughlin 态到 Moore-Read 态或 Read-Rezayi $\mathbb{Z}_{3}$ 态的三阶量子相变,并提出非阿贝尔 Chern-Simons-Higgs 理论加以描述。
2025-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Interaction-tuned compressible-to-incompressible phase transitions in the quantum Hall systems
通过调节Zhang-Das Sarma相互作用势的宽度参数,分析了球几何中填充因子$ν$显著时量子霍尔基态之间的跃迁.我们发现,不可压缩的基态演化下,这种调谐,而可压缩的驱动通过一阶相变。重叠计算表明,所产生的相位越来越好地描述了适当的分析模型波函数(劳克林,摩尔-里德,读Rezayi)。该方案由奇数($ν=1/3, 1/5, 3/5, 7/3, 11/5, 13/5$)和偶数分母状态($ν=1/2, 1/4, 5/2, 9/4$)共享。特别地,在$ν=1/2$处的类费米液体状态在宽度参数足够大的值处让位于不可压缩状态,根据其纠缠谱确定其为摩尔-里德普费曼。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective Field Theory and Projective Construction for the Z_k Parafermion Fractional Quantum Hall States
投影构造是一种强有力的方法来推导非阿贝尔分数量子霍尔(HHH)态的体和边场论,并产生一个更简单的整数量子霍尔态的非阿贝尔HHH态的理解。本文给出了在填充分数ν= k/(kM+2)处的Z_k仿费米子(Laughlin/Moore-Read/Read-Rezayi)→ H态的投影构造.这使我们能够导出这些拓扑相的体低能有效场论,它是一个具有U(M)\times Sp(2 k)规范场的1级Chern-Simons理论。这种方法也有助于我们理解整数量子霍尔态的空穴的非阿贝尔准空穴。
2009-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental signatures of non-Abelian statistics in clustered quantum Hall states
我们讨论了各种非阿贝尔量子霍尔态的输运实验,包括Read-Rezayi系列和成对的自旋单重态。我们分析了这些态在大量子点库仑阻塞输运中的独特特征。我们表明,非阿贝尔性质的国家体现自己通过调制的库仑阻塞峰之间的间距作为一个功能的点的面积。即使电流只沿着边缘流动,这些调制也会随着定位在点的大部分中的准空穴的数量而变化。我们讨论了边缘态弛豫对预测的库仑阻塞模式的影响,并表明它可以抑制体准空穴数的依赖性。我们预言了在法布里-珀罗干涉仪中自旋单重态的最低阶干涉项的形式。结果表明,当体准空穴的集体态的量子数取一定值时,该干涉项被抑制,这与以前对Read-Rezayi系列的其它团簇态的研究结果一致.
2009-06-15 cond-mat.mes-hall
Correlation-hole induced paired quantum Hall states in lowest Landau level
本文发展了最低朗道能级的成对偶分母分数量子霍尔态的理论。我们表明,电子绑定到量子化的漩涡,形成复合费米子,通过一个精确的瞬时相互作用,有利于手征p波配对。两个正则对偶配对能隙函数由玻色子Laughlin波函数(Jastraw因子)关联,由于相关空穴。我们发现,对于弱库仑相互作用,在长波极限下,基态是Moore-Read赝势,对于中等相互作用,基态是振荡对函数的新赝势,超过临界相互作用强度时,基态是Read-Rezayi复合费米液体.我们的发现与最近在非对称宽量子阱中观察到的1/2和1/4分数量子霍尔效应一致。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalized Quantum Hall Projection Hamiltonians
某些众所周知的量子霍尔态--包括劳克林态、摩尔-里德-普费米子态和里德-雷扎依-帕费米子态--可以定义为唯一的最低次对称解析函数,当某些粒子数(g+1)接近同一点时,该函数至少在p次幂时消失。类似地,这些相同的量子霍尔态可以作为简单角动量投影算符的精确最高密度零能态产生。根据这个主题,我们确定了许多其他p和g值的最高密度零能态。
2006-08-17 cond-mat.mes-hall
Widely Tunable Quantum Phase Transition from Moore-Read to Composite Fermi Liquid in Bilayer Graphene
我们提出了一个建议,以实现一个广泛的可调和清洁的量子相变在双层石墨烯之间的两个典型的分数相的物质:摩尔-里德分数量子霍尔态和复合费米液态金属。这种转变可以在总填充物$ν=\pm 3+1/2$处实现,并且可以通过在宽范围的参数上调谐层间电偏置或垂直磁场值来可控地访问临界点。我们研究的过渡数值模型内,包含所有领先的单粒子修正双层石墨烯的能带结构,并包括之间的波动的$n=0$和$n=1$回旋轨道的第零朗道水平,以描绘最有利的参数区域,实验上访问这个非常规的临界点。我们还发现了一个新的各向异性无隙相稳定附近的$n=0/1$轨道的水平交叉的证据。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Solvable models for unitary and non-unitary topological phases
我们介绍了一个广泛的类的简单模型的基础上扩展的父哈密顿接近一维极限的“薄圆柱体”,即当一个维度$L_y$的霍尔表面变得可比的磁性长度$\ell_B$的量子霍尔状态。形式上,该模型可以被看作是拓扑推广的一维哈伯德模型与质心保持跳跃的多粒子团簇。在某些情况下,我们表明,该模型可以精确地解决使用基本技术,并产生简单的波函数的基态以及整个中性激发光谱。我们研究了一个大类的阿贝尔和非阿贝尔状态在此限制,包括读取Rezayi $\mathbb{Z}_k$系列,以及来自非酉共形场论的“加夫尼”,“哈夫尼”,Haldane-Rezayi,和“永久”状态。我们发现,幺正态的薄圆柱极限是经典的:它们的有效哈密顿量只约为Hartree型项,基态是平凡的绝缘体,激发能隙是由简单的静电排斥引起的.与此相反,对于来自非酉共形场论的状态,薄圆柱极限被发现本质上是\emph{quantum} -它包含跳频项,在基态的结构中发挥重要作用,并在低位中性激发的能量。
2014-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
S-duality constraints on 1D patterns associated with fractional quantum Hall states
使用模的不变性的环面,约束的1D图案推导出与各种分数量子霍尔基态,例如,通过薄环面限制。在最简单的情况下,这些约束强制执行众所周知的奇分母规则,这被认为是与具有最小环面简并度的量子霍尔态相关联的所有1D模式的必要属性。然而,同样的限制也可能影响到这个框架内的非阿贝尔状态。在简单的情况下,包括$ν=1$摩尔-读取状态和$ν=3/2$ 3级读取-Rezayi状态,填充因子和环面简并唯一地指定可能的模式,并且因此唯一地指定在其中编码的所有物理性质。它还表明,一些国家,如“强p波配对状态”,不能在原则上通过模式描述。
2010-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau-Ginzburg Theories of Non-Abelian Quantum Hall States from Non-Abelian Bosonization
理解非阿贝尔分数量子霍尔相的景观是一个重要的开放问题,它可以从阿贝尔复合粒子的物理动机理论出发获得。我们表明,在这个问题上的进展,可以使用最近提出的非阿贝尔玻色化对偶在2+1维,这在道德上涉及$U(N)_k$和$SU(k)_{-N}$陈-西蒙斯物质理论。这些对偶性的优点是,在对偶性的一侧可能不清楚的相图区域可以通过在另一侧凝聚局部算子来访问。从母体Abel态出发,我们利用这种方法通过配对机制构造了非Abel态的Landau-Ginzburg理论。特别是,我们获得了玻色子Read-Rezayi序列填充$ν=k/(kM+2)$开始从$k$层的玻色子在$ν=1/2$与$M$阿贝尔通量附加。当对偶非阿贝尔玻色子的$k$ -团簇凝聚时,Read-Rezayi态产生。我们扩展了这一建设表明,$N_f$ -组件的Halperin $(2,2,1)$玻色子态的推广有双重描述的$SU(N_f+1)_1$陈-西蒙斯物质理论,揭示了新兴的全球对称性的过程中。这些理论的聚簇$k$层在填充$ν= kN_f / (N_f + 1 + kMN_f)$时产生非阿贝尔$SU(N_f)$ -单重态。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Construction of the edge states in fractional quantum Hall systems by Jack polynomial
通过将分数量子霍尔液滴的边缘态波函数表示为具有负参数的Jack多项式的线性组合,研究了分数量子霍尔液滴的边缘模激发。我们表明,在子空间内的精确对角化的杰克多项式可以用来产生手征边缘模式激发光谱的Laughlin阶段和Moore-Read阶段与现实的库仑相互作用。边缘激励的截断技术简化了可靠地提取边缘模式速度的过程,从而避免了对包含边缘和体激励的全谱的复杂分析。推广到Read-Rezayi状态也进行了讨论。
2014-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Identification of the Fractional quantum Hall edge modes by density oscillations
中性费米子边缘模是$k > 1$的$Z_k$分数量子霍尔态的非阿贝尔拓扑性质及其实验检测的基础。通常,在有限尺寸系统中识别边缘模式是困难的,特别是在边缘重建区域附近,由于与玻色边缘模式和体态混合。利用截断子空间中的Jack多项式研究了Moore-Read(MR)和Read-Rezayi(RR)态的边模激发。结果表明,作为探测器的电子密度在玻色子边缘模和费米子边缘模之间具有明显不同的行为。作为一个应用,它帮助我们识别边缘重建附近和RR边缘谱。另一方面,我们系统地研究了RR态的边缘激发,外推了干涉仪实验中的边缘速度及其相关的相干长度和温度。
2016-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall States at $ν=\frac{2}{k+2}$
我们研究了$ν=\frac{k}{k+2}$ Read-Rezayi态的粒子-空穴共轭的$ν=\frac{2}{k+2}$量子霍尔态。我们发现,在这样的状态的边缘的不同模式之间的平衡,导致一个紧急SU(2)$_k$代数的反传播中性部门。沿着这些状态的边缘的热流将在电荷流的相反方向上。在可能与$ν=2+{2/5}$相关的$k=3$情况下,热霍尔电导和与准粒子和电子隧穿相关的指数将该状态与竞争状态(例如层级/Jain状态)区分开。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Degeneracy of non-abelian quantum Hall states on the torus: domain walls and conformal field theory
我们分析了环面上的非阿贝尔Read-Rezayi量子Hall态,在那里很自然地将多体问题映射到一维晶格模型上。在薄环面上--无Tao-Waveless(TT)极限--相互作用多体问题是完全可解的。在填充$ν=\frac k {kM+2}$的Read-Rezayi态被认为是局部排斥$k+1$ -体相互作用的精确基态,并且在TT极限中,这表现为基态流形中的所有态在任何$kM+2$连续位点上都精确地具有$k$粒子。对于$M\neq 0$,这些态的二体关联也意味着在$M$相邻位置上不存在多于一个粒子。分数带电准粒子和准空穴出现作为域壁之间的基态,我们表明,不同的域壁图案的数量引起的非平凡的简并,所需的非阿贝尔统计这些国家。在本文的第二部分中,我们考虑准空穴简并从共形场论(CFT)的角度来看,并显示出畴壁图案的计数映射一对一的CFT计数通过融合规则。此外,我们还将CFT分析推广到了高亏格拓扑。
2008-02-05 cond-mat.mes-hall
Transition from Abelian to non-Abelian quantum liquids in the second Landau level
在第二朗道能级上寻找非阿贝尔量子霍尔态的范围缩小到填充因子7/3<ν e<8/3。在此范围内,对能谱和关联函数的分析(包括有限宽度和朗道能级混合)支持在ν_e=5/2(Moore-Read)和12/5(Read-Rezayi)处的主要非阿贝尔候选者。在此基础上,验证了四通量非相互作用复合费米子模型。临界态ν_e=7/3与Laughlin液体有着密切的联系,但其短程关联和电荷激发是不同的。
2009-04-22 cond-mat.mes-hall
New Class of Non-Abelian Spin-Singlet Quantum Hall States
推广了Halperin的阿贝尔自旋单重态和Read-Rezayi的自旋极化电子的非阿贝尔量子Hall态,提出了一类新的非阿贝尔自旋单重态量子Hall态。对于费米子(玻色子)态,我们用(k,M)标记态,M为奇(偶),并求出填充分数$ν=2k/(2kM+3)$ . M=0的态是具有SU(3)k对称性的玻色子自旋单重态。我们解释了如何构造一个有效的SU(3)_2态的Landau-Ginzburg理论。一般来说,这些新的量子霍尔态上的准粒子携带自旋,分数电荷和非阿贝尔量子统计。
1999-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyon Condensation and Continuous Topological Phase Transitions in Non-Abelian Fractional Quantum Hall States
在两组分量子霍尔系统中,我们发现在相同的填充分数下,分数量子霍尔态之间可能存在一系列连续的量子相变。这些可以通过调整层间隧穿和/或层间排斥来驱动。跃迁的一侧是Halperin(p,p,p-3)阿贝尔二分量态,而另一侧是非阿贝尔Z4 parafermion(Read-Rezayi)态。我们预测,过渡是一个连续的过渡在3D伊辛类。临界点由Z2规范的Ginzburg-Landau理论描述。这些结果对在ν= 2/3的双组分体系和在ν= 8/3的单组分体系的实验具有意义。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmons, Magnetoplasmons and the ν= 1/2 Quantum Hall Effect
在分数量子霍尔效应的场论处理中,我们解决了在最低朗道能级内将回旋运动的短距离高能物理与长距离低能物理分离的问题。我们说明我们的方法的情况下$ν=1/2$。通过一系列场变换,我们从电子到费米子,费米子携带厚度为$l_o$(回旋半径)的通量管,并耦合到对应于磁等离子体的谐振子。费米子保持跟踪的低能量物理,而振荡器描述的朗道水平,回旋电流等,从这个出发点,我们能够得到耆那教和Rezayi-Read波函数,以及许多后续修改的RPA分析Halperin,李和阅读。
1997-02-11 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian SU(N-1)-singlet fractional quantum Hall states from coupled wires
从二维量子线阵列中构造分数量子霍尔(Fractional quantum Hall,简称FWHH)态为控制微观模型中的强相互作用提供了一种有用的方法,并已成功地应用于Laughlin态、Moore-Read态和Read-Rezayi态。我们将这种构造推广到填充分数为$ν=k(N-1)/[N+k(N-1)m]$的阿贝尔和非阿贝尔$SU(N-1)$-单重态,用整数$k$和$m$标记,它们可能在多分量量子霍尔系统或$SU(N)$自旋系统中实现.利用玻色化方法和共形场论(CFT),我们表明,他们的散装准粒子和无隙边缘激发都描述的$(N-1)$组件自由玻色CFT和$SU(N)_k/[U(1)]^{N-1}$ CFT称为Gepner parafermion。并提出了它们对不同充填率的推广。此外,我们认为这些结果可能的应用到两种晶格系统:玻色子相互作用通过占领依赖的相关跳跃和一个$SU(N)$海森堡模型。
2017-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Condensation of fractional excitons, non-Abelian states in double-layer quantum Hall systems and Z_4 parafermions
本文研究了利用双层量子态和分数激子凝聚获得非阿贝尔量子态的方法。特别地,我们发现从(330)双层态开始,然后增加层间隧穿强度,我们可以得到单层非阿贝尔态S(330)。我们证明了S(330)态实际上是Z_4的准费米子Read-Rezayi态。我们还计算了S(330)态的边缘激发。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall
Fractional Quantum Hall States and Jack Polynomials
我们描述了一个占据数的图像分数量子霍尔(HHH)状态的多项式波函数,其特征在于占主导地位的占据数配置。玻色子变体的单组分阿贝尔和非阿贝尔的BARCH状态的建模杰克(杰克对称多项式),其特征在于占主导地位的占领数配置满足广义泡利原理。在一系列著名的量子霍尔态中,包括Laughlin,Read-Moore和Read-Rezayi,杰克多项式自然地实现了一个“压缩规则”,将允许的配置限制为通过压缩主导配置获得的配置。描述一致性态的Jacks满足一个最高权条件和一个可推广到描述准粒子态的成簇条件。
2007-08-14 cond-mat.mes-hall
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
Fractional quantum Hall state at ν=1/4 in a wide quantum well
利用Monte-Carlo方法和精确对角化方法,在球几何条件下,研究了宽量子阱中填充因子为$ν=1/4$的量子Hall态的几种可压缩和不可压缩候选波函数.通过保留量子阱的两个最低子带,将量子阱建模为双组分系统。我们做了一个直接的连接与现象学的有效双层模型,这是常用的宽量子阱的描述,我们比较我们的研究结果与已建立的结果在$ν=1/2$在最低朗道水平。在$ν=1/4$上,对Halperin(5,5,3)态和(7,7,1)态、广义Haldane-Rezayi态和Moore-Read Pfweian态的重叠计算表明,在Halperin(5,5,3)态和Moore-Read Pfweian态的相互作用中,很可能实现不可压缩态.我们的数值计算表明,后者是非常容易受到相互作用系数的变化,从而表明,所观察到的状态是多组分的性质。
2009-06-09 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
One-Dimensional Theory of the Quantum Hall System
我们考虑环面上的最低朗道能级是其周长$L_1$的函数。当$L_1\to 0$时,在一般合理填充率下的基态是一个带隙的晶体--无Tao态。对于填充分数$ν=p/(2pm+1)$,这些状态是描述$L_1\to \infty$时带隙量子霍尔态的Laughlin或Jain波函数的极限。对于半满朗道能级,在$L_1\sim5$磁长处,存在到非相互作用中性偶极子的费米海的跃迁,或者更确切地说,到其Luttinger液体变体的跃迁。该状态是Rezayi-Read状态的一种形式,并且持续发展为被认为将观察到的金属相描述为$L_1\to \infty$的状态。此外,在最低朗道能级内出现的有效朗道能级结构遵循磁对称性。
2005-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Clustering Properties and Model Wavefunctions for Non-Abelian Fractional Quantum Hall Quasielectrons
我们提出了分数量子霍尔态的么正$Z_k$亚费米子序列(Laughlin/Moore-Read/Read-Rezayi)的准电子(而不是准空穴)激发的模型波函数。我们唯一地定义这些状态通过两个广义的聚类条件:当一个集群的$k+2$电子放在一起,或当两个集群的$k+1$电子在不同的位置形成时,它们消失。对于阿贝尔分数量子霍尔态($k=1$),我们的构造再现了Jain准电子波函数,并阐明了Jain准电子和Laughlin准电子之间的区别.对于两个(或更多)准电子,我们的状态不同于使用Jain的方法构建的状态。通过在Laughlin态中加入准电子,我们得到了一个层次方案,它产生了非阿贝尔非幺正$ν={2/5}$-Gaffnian态.
2008-10-14 cond-mat.mes-hall
Abelian and non-Abelian statistics in the coherent state representation
我们进一步发展了一种方法来确定编织统计相关的一个给定的分数量子霍尔态通过绝热输运的准粒子。这种方法是基于绝热连续性的概念量子霍尔状态的环面和简单的产品状态-或“模式”-在薄环面限制,连同一个合适的相干态的局部准空穴,尊重模不变性的环面。我们给出了一个精致的和统一的帐户,这种方法的应用程序的劳克林和摩尔阅读状态,这可能会作为一个教学介绍的螺母和螺栓的这种技术。我们的主要结果是,该方法也适用于-没有进一步的假设-更复杂的非阿贝尔国家。我们证明了这一点非常详细的$k=3$读取Rezayi状态的填充因子$ν=3/2$的水平。这些结果可以作为一个独立的检查其他技术,其中的统计推断共形块monodromies。我们的方法的好处是产生直观的图片表示在编织过程中的拓扑扇区的变换,并允许一个自洽的推导非阿贝尔统计没有沉重的数学机器。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
$\mathrm{U}(2)$ Chern-Simons-Ginzburg-Landau Theory of Fractional Quantum Hall Hierarchies
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Institute for Basic Science(基础科学研究院);Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学)
本文提出U(2) Chern-Simons-Ginzburg-Landau理论,用于描述Abelian和非Abelian分数量子霍尔层次结构,重现所有填充分数并确定拓扑序。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing Non-Abelian Statistics in nu=12/5 Quantum Hall State
研究了电子马赫-曾德尔干涉仪中$ ν=12/5 $ Fractional Quantum Hall(Fractional Quantum Hall)态两边缘间电流的隧穿电流和散粒噪声。结果表明,隧道电流和散粒噪声可以用来探测$ ν=12/5 $-H态中$k=3 $顺费子统计的存在性。更具体地说,在Read-Rezayi状态下,电流对Aharonov-Bohm通量的依赖性在施加电压的符号的变化下是不对称的。这一性质在阿贝尔劳克林状态中是不存在的。此外,Fano因子在$ ν=12/5 $-OH态中可以超过12.7个电子电荷。这个数字远远超过了所有劳克林状态和$ ν=5/2 $摩尔-里德状态的最大可能Fano因子,之前分别显示为$ e $和$ 3.2 e $。
2008-01-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall fractions for spinless Bosons
研究了无自旋玻色原子玻色-爱因斯坦凝聚体在快转极限下的量子霍尔相。我们使用精确的对角化在一个球形几何获得低的一些玻色子作为角动量的函数的状态。这允许理解或猜测在给定填充分数nu(玻色子数量与涡旋数量的比率)下的物理学。这也是最低朗道能级的填充因子。除了著名的玻色Laughlin状态在nu =1/2,我们给出了证据的Jain主要序列的不可压缩状态在nu =p/(p+- 1)的几个值的p。有一个集体模式在这些国家的现象是在协议的标准参数,例如来自复合费米子图片。在填充因子为1时,复合费米子的潜在费米子海被一个成对的状态,即摩尔-里德状态所取代。这是最清楚地看到从半通量性质的基本激发。我们发现,层次图片并没有延伸到点的过渡到一个涡旋晶格。虽然我们不能得出结论,但我们研究了聚集的Read-Rezayi状态,并在预期的流量与玻色粒子数的比率下显示了不可压缩状态的证据。
2003-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Anatomy of Abelian and Non-Abelian Fractional Quantum Hall States
我们推导出一组新的对称性和阿贝尔和非阿贝尔分数量子霍尔(HHH)在自由(玻色子或费米子)多体状态的展开系数之间的关系。我们的规则允许建立一个近似的模型状态,其重叠随着系统大小的增加而增加(有时可能达到统一!)同时使用原始希尔伯特空间的一小部分。我们证明了这些对称性推导出一个以前未知的递归公式的所有系数的斯莱特展开的劳克林,阅读Rezayi和许多其他国家(所有杰克乘范德蒙决定因素),这完全消除了当前需要对角化程序。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Partition Functions of Non-Abelian Quantum Hall States
对第二朗道能级上的非阿贝尔Hall态,如反Read-Rezayi态、Bonderson-Slingerland族和Wen非阿贝尔流体,以及非阿贝尔自旋单重态,得到了边缘激发的配分函数.从非阿贝尔共形场论数据出发,求解模不变性条件,推导过程简单而独特。配分函数提供了一个完整的帐户的激发光谱,并用于描述实验的库仑阻塞和热电。
2010-12-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Universal topological quantum computation from a superconductor/Abelian quantum Hall heterostructure
非阿贝尔任意子有望揭示量子力学的壮观特征,这些特征最终可能为无退相干的量子计算机提供基础。在寻找这些奇异粒子的过程中,一个关键的突破来自于里德和格林的观察,即摩尔-里德量子霍尔态和(相对简单的)二维p+ip超导体都支持所谓的伊辛非阿贝尔任意子。在这里,我们建立了Z_3 Read-Rezayi量子霍尔态和一个新的二维超导体之间的类似对应关系,其中电荷-2e库珀对是由分形准粒子构成的。特别是,这两个阶段都有Fibonacci任意子,与Ising任意子不同,它允许仅通过编织进行通用拓扑量子计算。使用Teo和Kane的弱耦合链的非阿贝尔相位的构造的变体,我们提供了这样的超导体的蓝图,使用阿贝尔量子霍尔态与超导岛阵列交织。斐波那契任意子表现为中性的非精细粒子,导致环面上的双重基态简并。与p+ip超导体相反,涡旋并不产生额外的粒子类型,但依赖于非普适能量学可以作为斐波那契任意子的陷阱。这些结果意味着,在原则上,人们可以结合良好理解和广泛可用的物质相来实现具有普适辫子统计的非阿贝尔任意子。许多未来的方向进行了讨论,包括猜测替代实现较少的实验要求。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zero Mode Operators and Charge-Conjugation Defects in Non-Abelian Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究非阿贝尔分数量子霍尔-超导体异质结构中的零模,提出将体威尔逊算符映射为局域零模算符的构造,并揭示不同拓扑序下的零模代数及隧穿特征,为探测Fibonacci缺陷结构提供普适签名。
2026-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Non-abelian quantum Hall states - exclusion statistics, K-matrices and duality
我们研究了非阿贝尔量子霍尔态的边缘理论中的激发,重点是由Read和Rezayi提出的自旋极化态和由两位作者提出的自旋单重态。通过研究边电子和边准空穴的不相容统计性质,得到了一种新的K矩阵结构。有趣的是,电子和准空穴部门之间的二元性链接的赝粒子,是非阿贝尔统计与复合粒子的特征是与非阿贝尔量子霍尔态的“配对物理”。
2000-04-06 cond-mat.mes-hall hep-th math.QA
Competing Topological Orders in the nu=12/5 Quantum Hall State
我们提供的数值证据表明,一个p_{x} -i p_{y}配对Bonderson-Slingerland(BS)的非阿贝尔层次状态是一个强有力的候选人所观察到的nu=12/5量子霍尔平台。我们证实了在球上存在一个nu = 12/5的带隙的不可压缩量子Hall态,其位移S=2,与BS态相匹配。在S=2的库仑相互作用的确切基态被示出与BS试验波函数有很大的重叠。BS型波函数是一般p_{x} -i p_{y}在nu=5/2时弱配对态的分级后代,可以获得更大的重叠。我们进行了有限尺寸标度分析的基态能量为nu=12/5状态在相应的BS(S=2)和3-集群Read-Rezayi(S=-2)普适类的移位。这一分析揭示了这两个非阿贝尔拓扑序之间非常激烈的竞争。
2012-01-20 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
Superconducting analogue of the parafermion fractional quantum Hall states
Read和Rezayi的$Z_k$ parafermion波函数描述了$ν=2+\frac{k}{kM+2}$分数量子霍尔(HHH)态。这些状态支持非阿贝尔激发,由此可以设计受保护的量子门。然而,至今还没有实验证据证明这些非阿贝尔任意子。本文研究了$ν=2/k$-超导体的异质结构,找到了$Z_k$顺费子-超导体的超导类似物。我们的主要工具是映射到耦合的一维(1D)链,每个链具有一对反向传播模式的BARCH。我们发现,通过诱导链内配对和电荷保持背散射与相同的耦合,1D链流入无间隙的$Z_{k}$ parafermions时,$k< 4$。通过研究链间耦合效应,我们发现除了最外层的两个模外,所有的模都变成有质量的。这样,我们得到了一个分数拓扑超导体,其手征边缘态由$Z_k$仿费米子共形场论描述。例如,我们发现,一个$ν=2/3$超导体附近的氢产生一个$Z_3$ parafermion超导态。该状态在拓扑上与$ν=12/5$ Read-Rezay状态的非阿贝尔部分不可区分。这两个系统都可以托管Fibonacci任意子,这些任意子能够通过编织操作执行通用量子计算。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Strong tunable coupling between a superconducting charge and phase qubit
我们实现了非对称库珀对晶体管(电荷量子比特)和直流SQUID(相位量子比特)之间的大频率范围可调谐耦合。我们的电路能够独立操纵每个量子比特的量子态以及它们的纠缠。电荷量子位的量子态的测量通过经由SQUID的量子态的测量的共振读出来执行。测量的耦合强度是在协议的分析理论,包括电容和可调约瑟夫森耦合之间的两个量子比特。
2007-12-24 cond-mat.mes-hall
Anyon condensation, topological quantum information scrambling, and Andreev-like reflection of non-Abelian anyons in quantum Hall interfaces
量子信息置乱是将局域信息扩展为整个量子多体系统中的相关信息。这一概念已成为不同背景下的中心议题。在这项工作中,我们重申了量子霍尔界面中任意子凝聚和拓扑量子信息置乱之间的联系。我们考虑了阿贝尔Halperin-330态和非阿贝尔Read-Rezayi态之间的界面。我们显式地验证接口可以完全间隙。这使得阿贝尔任意子携带的局域赝自旋信息转化为完全由非阿贝尔量子霍尔液体中的任意子存储的拓扑信息,而界面上没有存储的加扰信息。结合我们以前的工作[K. K. W.妈妈和K。Yang,Phys.Rev.B105,045306(2022)],我们的结果证明了加扰机制对界面间隙的依赖性。本文还讨论了非阿贝尔任意子在完全带隙界面上的Andreev反射。
2022-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fractional quantum Hall effect in a U(1)xSU(2) gauge field
考虑了在通常的阿贝尔磁场和非阿贝尔规范场共同作用下的玻色分数量子霍尔效应。非阿贝尔场打破了双重内态简并,但保持了朗道能级简并。使用精确对角化,我们发现,对于中等的非阿贝尔场强度的系统的行为类似于一个单一的内部状态的量子霍尔系统,而更强的字段有一个相变到两个内部状态的行为或完全没有分数量子霍尔高原。通常,非阿贝尔场的存在会减小能隙,但某些非阿贝尔场似乎会略微增加$ν=1$和$ν=3/2$ Read-Rezayi态的能隙。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Tunable Lifshitz Transitions and Multiband Transport in Tetralayer Graphene
由于二维材料的费米能级和能带结构易于调节,它们构成了探索Lifshitz转变的理想平台,Lifshitz转变是材料费米表面拓扑结构的变化。使用四层石墨烯,主机两个相交的大质量狄拉克带,我们展示了多个Lifshitz跃迁和多带输运,表现为非单调依赖的电荷密度n和面外电场D的电导率,反常量子霍尔序列和朗道能级交叉的演变与n,D和B。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall