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
Wavefunctionology: The Special Structure of Certain Fractional Quantum Hall Wavefunctions
某些分数量子霍尔波函数--特别是包括劳克林、摩尔-里德和里德-雷扎伊波函数--具有特殊的结构,使它们能够使用非常广泛的技术进行分析,包括共形场论(CFT)、薄圆柱或环面极限、对称多项式和杰克多项式的研究以及所谓的"特殊”父哈密顿量。这篇评论讨论了这些技术,以及解释到什么程度的其他量子霍尔波函数共享这种特殊的结构。一路上,我们将探索量子霍尔边缘,纠缠谱,准粒子,非阿贝尔编织统计,霍尔粘度,以及其他主题的物理。与其他一些最近的评论相比,这篇评论的大部分内容都是为了{ \it not}依赖于共形场论的结果--尽管在接近尾声的时候对与CFT的几个关键关系进行了简短的讨论。
2021-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Generic Wavefunction Description of Fractional Quantum Anomalous Hall States and Fractional Topological Insulators
我们提出了一种构造一般分数量子反常霍尔态的系统方法,它是分数量子霍尔态到具有零净磁场和全晶格平移对称的晶格模型的推广.也可以构造局部和非线性不变的哈密顿量,其中所提出的状态是唯一的基态。我们的结果表明,一般的手征拓扑有序态可以在晶格模型中实现,而不需要磁平移对称性和朗道能级结构。我们进一步推广我们的方法的时间反演不变模拟分数量子霍尔态-分数拓扑绝缘体,并提供了第一个明确的波函数描述分数拓扑绝缘体在自旋守恒的情况下。
2011-05-21 cond-mat.str-el
S3 Quantum Hall Wavefunctions
我们构建了一个家庭的量子霍尔哈密顿的基态,至少对于小的系统尺寸,给出了S3共形场论的分解。本文将基态作为填充率nu=3/4玻色子的量子霍尔效应的试探波函数,研究了玻色子通过δ函数相互作用或δ函数加偶极相互作用的量子霍尔效应。虽然S3理论可以是幺正的或非幺正的,但我们发现只有在非幺正的情况下,它们与精确对角化有很高的重叠,这表明这些波函数可能对应于临界点,可能类似于以前研究过的加夫尼波函数。这些波函数给出了一个明确的例子,它不能完全用它们的薄环面极限或它们的零点模式来表征。
2009-11-23 cond-mat.str-el hep-th
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
Moore-Read Fractional Quantum Hall wavefunctions and SU(2) quiver gauge theories
在适当的质量和Ω-背景参数下,利用N=2超共形规范规范理论的瞬子划分,确定了描述分数量子Hall系统中非阿贝尔统计的Moore-Read波函数.这是通过将最近由Alday-Gaiotto-Tachikawa发现的SU(2)规范场/刘维场论对偶推广到有理共形场论而得到的。指出了Moore-Read Hall $n$体波函数与Z_n等变Donaldson多项式之间的直接联系。
2010-02-26 cond-mat.str-el hep-th math.AG
Analytic Wavefunctions for Neutral Bulk Excitations in Fractional Quantum Hall Fluids
我们证明了分数量子霍尔(HHH)态中性集体模的模型波函数具有简单的解析形式,它是通过合理地降低基态Jastrow因子中所选对的幂而得到的.这种“对激发”的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,以及摩尔-里德(MR)态的中性费米子模式。解析波函数使我们能够计算“四极隙”的磁-旋子模式的热力学极限,这是以前无法访问的数值。四极间隙与二维等离子体图像中的电荷融合有关,将等离子体类比扩展到中性激发。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。
2013-06-27 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
Extracting the Quantum Hall Conductance from a Single Bulk Wavefunction
我们提出了一个新的公式,提取量子霍尔电导从一个单一的(2+1)D带隙波函数。该公式适用于守恒粒子数的一般多体系统,并基于模块流的概念:即,从波函数的纠缠结构产生的么正动力学。该公式满足霍尔电导的所有形式性质:它是奇数下的时间反转和反射,甚至在电荷共轭,普遍和拓扑刚性的热力学极限。从共形场论的论证中得到了将公式与霍尔电导联系起来的进一步证据。最后,我们数值检查的公式,将其应用到一个非相互作用的陈带,获得了良好的协议。
2022-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
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
Collective excitations of fractional quantum Hall states in monolayer graphene
本文通过数值方法研究了单层石墨烯中分数量子霍尔态的集体激发,重点分析了允许手性对称性破缺序的态,并探讨了填充因子和磁通绑定方案对两类变分态激发谱的影响。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy transport by neutral collective excitations at the quantum Hall edge
我们利用量子霍尔样品的边缘研究了反向传播中性集体激发的可能性。一种新颖的样品设计使我们能够独立地研究沿边缘的电荷和能量传输。我们实验观察到的上游能量转移相对于填充因子1和1/3的电子漂移。我们的分析表明,中性集体模式在相互作用重建的边缘是一个适当的候选人的实验观察到的效果。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Model for the Fractional Quantum Hall Effect problem
提出了一个简单的一维模型,其中N个无自旋互斥相互作用费米子占据M>N个简并态。我们认为该系统的能谱和波函数与二维电子在最低朗道能级的能谱和波函数(分数阶量子霍尔效应问题)非常相似。特别地,劳克林型波函数描述填充因子v = N/M = 1(2 m +1)的基态。在这个模型中,明确地找到了v = 1-1/(2 m + 1)的互补波函数,并提出了任意奇分母填充因子的极其简单的基态波函数。
2012-03-21 cond-mat.str-el quant-ph
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
Collective transport properties of bilayer-quantum-Hall excitonic condensates
量子霍尔体系中的双层电子系统,当层靠近在一起时,总朗道能级填充因子接近于奇数时,具有激子凝聚基态。在本文中,我们讨论了这些国家的微观物理和最近的进展,建立一个理论的异常集体输运效应,发生在单独接触的双层时,冷凝物存在。
2003-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Evidence for the Collective Nature of the Reentrant Integer Quantum Hall States of the Second Landau Level
我们报告了一个意想不到的尖峰的温度依赖性的重入整数量子霍尔态在第二朗道水平的磁阻。这个峰值定义了这些状态的起始温度。我们发现在不同的自旋分支中,重入态的起始温度与库仑能成比例。这种标度提供了直接的证据表明,库仑相互作用在这些重入态的形成中发挥了重要作用,表明了它们的集体性质。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall 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
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
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
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
Quench dynamics of collective modes in fractional quantum Hall bilayers
我们引入不同类型的猝灭来研究双层分数量子霍尔态的非平衡动力学和多重集体模。我们表明,施加一个电场在一层诱导的自旋1自由度,其频率匹配的偶极模式的长波长限制的振荡。另一方面,四极模的长波长极限的振荡,即,自旋为2的引力子以及两个自旋为1的状态的组合可以通过带质量各向异性的突然变化而被激活。我们构造了一个有效场论来描述这些集体模的猝灭动力学。特别是,我们得到的自旋2和自旋1的状态的动力学,并证明其良好的协议与数值。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective Edge Modes of a Quantum Hall Ferromagnet in Graphene
我们推导出一个有效的场论模型的一维集体模式与畴壁在量子霍尔铁磁态,实现在封闭的石墨烯系统在零填充。为此,我们考虑在塞曼场的扭结附近形成的量子自旋梯与相邻自旋极化二维环境的自旋涨落的耦合。它示出,特别是,这种耦合可能会引起各向异性的交换耦合的腿的梯子。此外,我们证明了铁磁自旋1/2阶梯,受到一个扭结磁场,可以映射到一个反铁磁自旋链在零磁场。
2012-07-09 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
Collective edge modes in fractional quantum Hall systems
在过去的几年里,我们中的一个(穆尔蒂)与R。Shankar发展了一种扩展的哈密顿形式,能够描述分数量子霍尔体系中的基态和低能激发。用复合费米子算符表示的哈密顿量包含了分数霍尔体系的所有非微扰特征,因此传统的多体近似如哈特里-福克和含时哈特里-福克都是适用的。我们应用这种形式主义发展的分数量子霍尔制度的集体边缘模式的微观理论。我们提出了在主填充因子$ν=1/3,1/5$和$ν=2/5$的系统与未重建的边缘模式色散的结果。该方法的主要优点是从一开始就在热力学极限下工作,从而避免了最终限制精确对角化研究的有限尺寸效应。
2004-03-15 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
Collective excitations in quantum Hall liquid crystals: Single-mode approximation calculations
最近的各种实验探测量子霍尔系统的低温输运性质提出了一种解释液晶中间相称为{ \em量子霍尔液晶}。单模近似(SMA)已成为确定各种体系(如$^4$ He中的声子和分数量子霍尔效应中的声子)激发谱的有用工具。在本文中,我们计算(通过SMA)的集体激发在量子霍尔液晶的频谱考虑{ \em阶},{ \em四阶},{ \em六阶}推广的Laughlin的尝试波函数有两个,四个和六重破缺的旋转对称性,分别。在零波矢$\qq$的极限,这些模式的色散是奇异的,具有依赖于{ \em六阶}和{ \em四阶}液晶状态接近$\qq=0$的方向的间隙,但在{ \em六阶}状态中保持规则,如(投影)振子强度和静态结构因子的四阶波矢依赖性所允许的。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Variational Tensor Wavefunctions for the Interacting Quantum Spin Hall Phase
针对强关联系统中的量子自旋霍尔(QSH)相模拟难题,提出基于费米子张量网络态的新框架,通过构建精确可解模型的不动点波函数张量表示推导出张量方程,进而获得变分拟设并经数值验证,为复杂材料的拓扑现象研究开辟新途径。
2023-08-03 cond-mat.str-el
Particle Entanglement Spectra for Quantum Hall states on Lattices
基于最近对光晶格上玻色原子的研究,我们利用粒子纠缠谱来表征晶格上的玻色量子霍尔态。与分数陈氏绝缘体的相关问题不同,晶格上的分数量子霍尔态有非常好的试探波函数。我们主要研究了Laughlin态在$ν=1/2$和非阿贝尔Moore-Read态在$ν=1$的纠缠谱。我们进行了比较研究,这些审判国家的相应的基态的排斥两体或三体接触相互作用的晶格。纠缠间隙的大小作为晶格上的相互作用强度的函数进行了研究,深入了解朗道级混合的性质。此外,我们比较了纠缠间隙的性能,并与审判波函数重叠作为可能的指标,在系统中的拓扑顺序。我们讨论了纠缠光谱如何允许检测竞争阶段,如玻色-爱因斯坦凝聚体。
2012-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Decomposition of $\mathcal{N}=1$ superconformal minimal models and their fractional quantum Hall wavefunctions
Princeton University(普林斯顿大学);University of Oxford(牛津大学);the University of Tokyo(东京大学)
本文通过共集构造分解$\mathcal{N}=1$超共形极小模型,并利用自由场方法计算分数量子霍尔态的基态波函数,推导出多项式求和项的显式表达式。
2025-12-30 cond-mat.str-el hep-th math-ph
The plasma picture of the fractional quantum Hall effect with internal SU(K) symmetries
我们考虑具有SU(K)对称性的试探波函数,它可能非常适合于掌握具有内部自由度的分数量子霍尔效应的物理学。相关的系统可以是自旋非极化态(K=2)、半导体双层(K= 2,4)或石墨烯(K=4)。我们发现一些引入态是不稳定的,发生相分离或相变。这使我们能够大大减少一组候选波函数符合特定的填充因子。利用Laughlin的等离子体类比方法得到了稳定性判据,并将其系统地推广到多组分SU(K)情形。对SU(2)和SU(4)的精确对角化研究证实了这些判据的有效性。此外,我们还研究了多组分等离子体图象中的基态和元荷激发的对关联函数。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Solving and visualizing fractional quantum Hall wavefunctions with neural network
本研究提出基于注意力的费米子神经网络,变分求解磁场中二维电子气的分数量子霍尔问题,获得比精确对角化更低的能量,并发现强LL混合下的液-晶相变,展示了处理强耦合拓扑多体系统的强大能力。
2025-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Geometric Aspects and Neutral Excitations in the Fractional Quantum Hall Effect
在这篇论文中,我将介绍分数量子霍尔态的集体模式的研究,这是体中性激发反映了不可压缩性,定义了这些国家的拓扑性质。分数量子霍尔效应的非对易几何在朗道能级内动力学中起着重要的作用,这是Haldalle首先指出的。的几何方面的EQUHE将说明通过计算线性响应的空间变化的电磁场,并通过一个数值方案,用于构建模型波函数的中性体激发。与以往的单模近似(SMA)方法相比,本文提出的方案不仅在长波长范围内,而且在中性激发演化为准空穴-准粒子对的大动量范围内都有较好的结果。它还表明,在长波长的限制,SMA计划产生精确的模型波函数描述的四极激发。同样的方案也可以扩展到描述摩尔-里德态的中性费米子模,反映了它的非阿贝尔性质。数值生成的模型波函数,然后确定与一个家庭的分析波函数,描述磁-旋子模式和中性费米子模式。与劳克林和摩尔-里德态的基态波函数一样,.
2013-12-10 cond-mat.str-el
Collective excitations in a magnetically doped quantized Hall ferromagnet
发展了含有磁性3d杂质的半满朗道能级(量子化霍尔铁磁体)磁量子化二维电子气(2DEG)的集体态理论.研究了杂质与2DEG的Lande g因子符号相反的n型GaAs掺杂Mn的特殊情况下,束缚态和离域态自旋激子的光谱以及杂质3d能级由于与2DEG的间接交换作用而产生的塞曼分裂的重整化.如果2DEG g因子的符号由于外部影响而改变,则可能出现与杂质相关的到新的基态相的转变,呈现各种自旋翻转和类skyrmion织构。这些阶段的存在条件进行了讨论。PACS:73.43.Lp,73.21.Fg,72.15.Rn
2008-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlation Lengths and Topological Entanglement Entropies of Unitary and Non-Unitary Fractional Quantum Hall Wavefunctions
使用新开发的矩阵乘积态(MPS)的非阿贝尔分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,HALL)状态的形式主义,我们解决的问题,是否一个HALL试探波函数作为一个关联函数写在非酉共形场论(CFT)可以描述一个gapped HALL相位的大部分。我们发现,非酉加夫尼态表现出明显的特征的病理行为。作为基准,我们计算了Moore-Read态的关联长度,发现它在热力学极限下是有限的。相比之下,加夫尼态在(至少)非阿贝尔扇区中具有无限的相关长度,因此是无隙的。我们还计算了几个非阿贝尔态在有和没有准空穴时的拓扑纠缠熵。第一次,在CFT预测的幺正态在所有拓扑部门的结果是非常一致的。对于有限尺寸系统中的非幺正Gaffnian态,拓扑纠缠熵表现出与等填充复合费米子Jain态相似的性质。
2015-05-12 cond-mat.str-el
$s$-wave paired composite-fermion electron-hole trial state for quantum Hall bilayers with $ν=1$
Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California Santa Barbara(卡弗里理论物理研究所,加州大学圣塔芭芭拉分校);Brown Theoretical Physics Center, Brown University(布朗理论物理中心,布朗大学);Department of Physics, Harvard University(物理学系,哈佛大学)
本文提出一种新的变分波函数,用于量子反铁磁双层体系中$ν=1$的情况,基于$ s $-波BCS配对复合费米子电子与复合费米子空穴。通过精确对角化计算,发现该试态与基态的重叠在不同层间距离与磁长度比范围内具有良好一致性。
2021-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States: Infinite Matrix Product Representation and its Implications
TU Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与技术中心)
本文提出了一种新的矩阵乘积表示方法,用于描述分数量子霍尔态,并展示了其在控制系数和揭示性质方面的贡献。
2026-11-06 cond-mat.str-el math-ph
Symmetry characterization of the collective modes of the phase diagram of the $ν=0$ quantum Hall state in graphene: Mean-field and spontaneously broken symmetries
我们致力于研究双层石墨烯中$ν=0$量子霍尔态的平均场相图和相应的中性集体模的计算,推广了最近文献中的结果.具体来说,我们提供了一个详细的分类的完整的轨道谷自旋结构的集体模式,并表明,相变的特点是单重态模式的轨道赝自旋,这是独立的库仑强度和遭受强烈的多体修正在低动量的短程相互作用。我们描述的对称性破缺机制的相变的Goldstone模式的谷自旋结构。对于剩余的相边界,我们证明了相关的精确$SO(5)$对称性存在于零塞曼能量和层间电压生存作为一个较弱的平均场对称性的Hartree-Fock方程。我们扩展了以前的结果,双层石墨烯单层的情况下。最后,我们表明,考虑到朗道水平混合通过筛选不修改上述解释的物理图像。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Taming Landau level mixing in fractional quantum Hall states with deep learning
本研究采用实空间神经网络波函数方法研究分数量子霍尔系统,在 $1/3$ 和 $2/5$ 填充下实现了低于仅考虑最低朗道能级的精确对角化结果的能量,并自然捕捉了高能级的朗道能级混合,为探索强关联系统物理开辟了新途径。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Non-Abelian adiabatic statistics and Hall viscosity in quantum Hall states and p_x+ip_y paired superfluids
单朗道能级分数量子霍尔态的许多试探波函数是由取自某些共形场论的称为共形块的函数给出的。此外,二维费米子的某些成对态,如p_x+ip_y态,在长距离处也可简化为这样的形式。在这里,我们研究绝热输运的多粒子试探波函数使用的方法,从二维场论。一个上下文是计算广泛分离的准空穴的统计,这已被预测为在各种情况下是非阿贝尔的。在参数空间中,围绕一个闭合环的绝热输运产生的贝里相位或矩阵(完整性)与在粒子坐标保持固定的情况下围绕同一个环的解析延拓的效果(单值性)相同,只要试函数在参数中是标准正交的和全纯的,使得贝里矢量势(或连接)为零。我们表明,这是配对状态(包括摩尔-里德量子霍尔态)的情况下(一个简单的面积项),并提出了一般条件,它持有其他审判状态(如读取-Rezayi系列)。我们认为,审判状态的基础上非酉共形场论不描述一个间隙的拓扑相位,至少在许多情况下。通过考虑绝热变化的环的纵横比,我们计算的霍尔粘度,一个非耗散的粘性系数类似于霍尔电导率,成对的状态,劳克林状态,和更一般的量子霍尔状态。霍尔粘度是拓扑相内的不变量,并且通常与基态中的“共形自旋密度”成比例。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Collective Edge Modes near the onset of a graphene quantum spin Hall state
石墨烯在强倾斜磁场作用下表现出可通过倾斜角度调节的绝缘体-金属转变,这归因于在填充因子为零时从倾斜反铁磁(CAF)到铁磁(FM)体态的转变。我们发展了一个理论描述的自旋和谷边缘纹理的两个阶段,并通过过渡的边缘模式的性质隐含的演变。特别是,我们表明,CAF有带隙的中性模式的散装,但支持带隙的带电边缘模式。在过渡到FM状态的充电的边缘模式变得无缝,并顺利连接到FM状态的螺旋边缘模式。可能的实验结果进行了讨论。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetotransport patterns of collective localization near $ν=1$ in a high-mobility two-dimensional electron gas
我们报道了最新一代GaAs/AlGaAs样品中$ν=1$整数量子霍尔态的复杂磁输运模式,该样品具有创纪录的高电子迁移率。在$ν=1$平台两侧的凹入整数量子霍尔效应表明形成了整数量子霍尔维格纳固体,一种集体绝缘体。此外,在固定的填充因子下,整数量子霍尔-维格纳固体区域的纵向电阻随温度的变化呈现出一个尖锐的峰值。到目前为止,纵向电阻与温度的关系中的这种尖峰仅在高朗道能级形成的气泡相中检测到,但在安德森绝缘体区域中不存在。我们建议,在足够低的无序尖峰的纵向电阻与温度的轨迹的样品是所有各向同性的电子固体,形成在整数量子霍尔平台的侧翼的通用传输签名。我们讨论了这些尖锐的电阻峰的可能来源,我们画出了一个稳定图的绝缘相在$ν$ - $T$相空间。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Subband Engineering Even-Denominator Quantum Hall States
建议偶数分母分数量子霍尔效应(量子霍尔效应)的国家建议与非阿贝尔辫子统计激发的可能性。最近在宽方量子阱上的实验甚至在静电倾斜下也观察到偶数分母的量子阱。我们从理论上分析了这些结构,并制定了一个程序,以准确地测试拟议的量子霍尔波函数。我们发现倾斜阱有利于部分子带极化产生阿贝尔偶分母态。我们的研究结果表明,倾斜量子阱有效地工程师不同的相互作用势,允许探索各种各样的偶数分母状态。
2010-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of a Linearly Dispersing Collective Mode in a Quantum Hall Ferromagnet
双层二维电子系统可以表现出迷人的集体相,被认为同时表现出量子铁磁性和激子超流性。这种不寻常的相位最近被发现表现出隧道效应,让人想起约瑟夫森效应。理论上理解这种奇异量子流体的一个关键因素是线性分散的戈德斯通集体模式的存在。利用隧道光谱的方法,我们证明了这些模式的存在。我们发现测量的速度是在合理的协议与理论估计。
2001-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New exact analytical results for two quasiparticle excitation in the fractional quantum Hall effect
在这项工作中,两个准粒子激发能每个粒子的分析计算系统与$N = 7$电子在Laughlin和复合费米子(CF)理论考虑完整的jeltron势,其中包括三个部分,电子-电子,电子-背景,背景-背景库仑相互作用。我们得到的精确结果证实了这样一个事实,即两个准粒子的CF波函数具有比Laughlin波函数更低的能量,尽管Laughlin和(CF)两个准粒子能量之间的差异随着系统尺寸的增大而减小。
2019-06-27 cond-mat.str-el
Orbital Landau level dependence of the fractional quantum Hall effect in quasi-two dimensional electron layers: finite-thickness effects
分数量子霍尔效应(量子霍尔效应)在第二轨道朗道能级在填充因子5/2仍然是谜,激励我们的工作。我们考虑了实验中的量子阱系统的准二维性质对量子阱态的影响(填充物1/3、1/5、1/2)在最低、第二和第三朗道水平(LLL、SLL、TLL)通过计算重叠,作为准2D层厚度的函数,模型哈密顿量的精确基态与一致变分波函数之间的关系(1/3和1/5的Laughlin波函数和1/2的Moore-Read Pfuman波函数)。使用大的重叠作为稳定性,或磁平衡鲁棒性,标准,我们发现磁平衡不发生在TLL(对于任何厚度),是最强大的零厚度在LLL中的1/3和1/5和11/5在SLL中,是最强大的在有限厚度(4-5磁长度)在SLL中的神秘的5/2状态和7/3状态。对于任何厚度,在LLL的1/2处均未发现微裂纹。我们研究了平面内(平行)磁场的轨道效应,发现其应用有效地降低了厚度,并可能破坏5/2和7/3的超高速电子,同时增强了11/5以及LLL超高速电子状态。因此,在LLL和SLL中,由于通过有限厚度效应的磁轨道耦合,面内场效应可以定性地不同。在环面几何,我们显示的外观的三倍拓扑简并预期的Pfavian状态,这是增强的厚度证实了我们的研究结果重叠计算。我们的研究结果对波函数工程产生了影响--有可能创建一个最佳的实验系统,其中5/2量子HE状态更有可能由Pfiran状态描述,并应用于拓扑量子计算。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bias-voltage induced phase-transition in bilayer quantum Hall ferromagnets
我们考虑双层量子霍尔系统在总填充因子$ν=1$的存在下的偏置电压$Δ_v$,这导致不同的填充因子在每一层。利用辅助场泛函积分方法研究了平均场解及其周围的集体激发。我们发现在大的层间距下,集体激发在有限波矢处软化,导致准粒子能隙的坍缩。我们的计算预测,随着偏置电压的增加,双层系统经历了从可压缩状态到$ν=1$相位相干态{ \it与电荷不平衡}的相变。我们给出了与偏置相关的重整化电荷不平衡和赝自旋刚度的简单解析表达式,它们对集体模式的软化很敏感。
2002-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective excitations of quantum Hall states under tilted magnetic field
研究了在倾斜磁场引入各向异性的有限宽度电子系统中分数量子霍尔态的中性激发。与各向同性情形一样,由于量子阱宽度的限制,相互作用势有一个自然截止,因此中性集体激发可以通过哈密顿理论中复合费米子守恒的方法计算出来。我们展示了如何这样的计算可以进行微扰的各向异性相互作用。我们发现,不同于电荷间隙,中性集体间隙是更敏感的倾斜,因此,对于某些分数量子霍尔态,可以很容易地被破坏的平行分量的磁场。我们还讨论了在大动量极限下集体谱向激活能隙的收敛。
2020-04-24 cond-mat.str-el
Fractional quantum Hall states in charge-imbalanced bilayer systems
我们研究了电荷分布不平衡双层膜中的分数量子霍尔效应,例如,由偏置栅电压引起的。由于电子之间的库仑排斥,双层可以是本征的,也可以在宽量子阱中自发形成。我们重点研究了填充因子nu=4/11的非对称双层系统中的分数量子霍尔效应,并证明了非对称Halperin试探波函数对系统的基态给出了有效的描述.
2013-09-28 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
Testing the robustness of topological quantities evaluated from the modular Hamiltonian for a given wavefunction
Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本文通过模哈密顿量方法提取分数量子霍尔态的拓扑特征,展示其在不同系统规模下的收敛性,指出大系统对提取拓扑量的可靠性至关重要。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Gauge-Invariant Variables Reveal the Quantum Geometry of Fractional Quantum Hall States
本文引入规范不变变量的框架来描述分数量子Hall态,并证明了波函数总是可用唯一的全纯多元复变函数来表示.作为一种特殊情况,在最低朗道能级内,该函数简化为对称规范中波函数的众所周知的全纯坐标表示。使用这个框架,我们推导出一个解析的指导中心薛定谔方程的管理的PHOTOH状态,它有一个新的结构。我们展示了如何通过广义赝势参数化的电子相互作用,这取决于朗道水平占有模式,他们减少到Haldom赝势时,只有一个朗道水平被认为是。我们的配方是易于纳入一个新的技术组合,从对称函数,伽罗瓦理论和复杂的分析,准确地预测的物理学的PHOTOH状态使用第一性原理。
2018-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph