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
Photoinduced Floquet topological magnons in Kitaev magnets
研究了在非共振线偏振光和圆偏振光作用下,零磁场下蜂窝晶格上周期性驱动的纯Kitaev模型和Kitaev-Heisenberg模型的铁磁相。利用线性自旋波和Floquet理论相结合的方法,我们证明了在非共振区有效的时间无关哈密顿量映射到相应的各向异性静态自旋模型上,加上沿$[111]$方向的可调光生磁场,从而沉淀出Floquet拓扑磁振子和手征磁振子边缘模.它们可以通过光的振幅和偏振来调谐。同样地,我们证明了Floquet拓扑磁振子的Berry曲率引起的热霍尔效应也可以被激光场调谐。我们的研究结果为Kitaev磁体中拓扑磁振子的超快操纵铺平了道路,并可能在Kitaev材料中超快磁振子自旋电流产生的研究中发挥关键作用。
2019-04-10 cond-mat.str-el
Observation of two types of anyons in the Kitaev honeycomb magnet
量子自旋液体是一种具有分数自旋激发的无序磁态。它最明显的例子是在一个精确求解的Kitaev蜂巢模型中发现的,在这个模型中,自旋翻转分解成两种类型的任意子,既不是费米子也不是玻色子的准粒子:一对规范通量和一个马约拉纳费米子。在这里,我们证明了这种分馏在Kitaev顺磁状态的蜂窝磁铁$α$ $_3$。由核磁共振测量的自旋激发间隙由预测的马约拉纳费米子贡献的立方的所施加的磁场,和一个有限的零场贡献匹配的规范磁通量间隙的预测大小。尽管自旋之间不可避免地存在非基塔耶夫相互作用,但所观察到的分裂成带隙任意子的现象在很宽的温度和磁场范围内都能存活,预计这将驱动系统走向无隙基态。这两个任意子的带隙性质对于它们在拓扑量子计算中的潜在应用至关重要。
2017-08-21 cond-mat.str-el
Thermal anyon interferometry in phonon-coupled Kitaev spin liquids
最近受到Kitaev磁体$α$ -RuCl $_3$实验启发的理论研究突出了声子对手性拓扑相的热霍尔电导率的重要影响。在这里,我们介绍了混合介观宏观设备,允许精炼的热传输探头的非阿贝尔自旋液体伊辛拓扑秩序。这些器件具有量子相干介观区域,声子电导可以忽略不计,两侧是宏观叶,有利于手性马约拉纳边缘模式和体声子之间的有效热化。我们表明,我们的设备,使$(i)$准确确定的量子化热霍尔电导率,$(ii)$识别的非阿贝尔伊辛任意子通过温度依赖的热导率,最有趣的是$(iii)$单任意子检测通过基于热的任意子干涉。类似的结果广泛适用于声子耦合手性拓扑秩序。
2021-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact results on the Kitaev model on a hexagonal lattice: spin states, string and brane correlators, and anyonic excitations
在这项工作中,我们说明了如何结合对称性的考虑乔丹-维格纳变换,使一个直接的解决方案Kitaev的蜂窝晶格模型。我们(i)用原始自旋表示该系统的p波型费米子基态,(ii)指出只有对称性才决定弦型和平面膜型关联函数及其复合体的存在,(iii)用Jordan-Wigner变换计算这种非定域关联函数的值,(iv)确认光谱与拓扑量子秩序的存在无关紧要,并且这种信息被编码在状态本身中,和(v)表示该系统中激发的任意子特征和它所具有的费米子的局部对称性。
2008-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Gate-controlled anyon generation and detection in Kitaev spin liquids
本文提出在Kitaev自旋液体与单层半导体异质结中,利用门电压和Kondo耦合实现单个非阿贝尔Ising任意子的产生与干涉探测,并给出实验实现指导。
2023-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyon condensation and confinement transition in a Kitaev spin liquid bilayer
本文提出一个含非Abel Kitaev双层态与RVB态的具体自旋模型,通过parton理论和精确对角化证实二者相变源于任意子凝聚,并发现非Abel Ising任意子禁闭。
2024-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Comparing the influence of Floquet dynamics in various Kitaev-Heisenberg materials
在本文中,我们研究了Floquet工程的可能性,在三个候选Kitaev材料$\mathrm{Na}_2\mathrm{IrO}_3$,$α$ - $\mathrm{Li}_2\mathrm{IrO}_3$和$α$ - $\mathrm{RuCl}_3$。我们导出了一个有效的Floquet哈密顿量,并给出了一个近似的由doublon holon传播引起的加热过程,这表明具有较强Hund规则耦合的化合物不容易加热。然后,我们研究了光的频率和振幅对磁相互作用项的影响,直到第三近邻,发现第三近邻海森堡耦合$J_3$是非常容易调谐的圆偏振光。最后,我们讨论了线性偏振光在选择性调节单键方向中的应用。
2021-10-29 cond-mat.str-el
Floquet engineering of Kitaev quantum magnets
近年来,人们一直在积极寻找实现Kitaev量子自旋液体模型的材料。一些具有强自旋轨道耦合的边缘共享化合物,如RuCl $_3$和铱酸盐,已经被提出来实现该模型。然而,从与这些化合物相关的微观模型导出的有效自旋哈密顿量通常包含与量子自旋液体相反的项。这与这些材料的零磁场基态通常是磁有序的事实一致。这是一个紧迫的问题,以确定协议驱动系统的Kitaev量子自旋模型的极限。在这项工作中,我们提出Floquet工程的这些Kitaev量子磁体耦合材料的圆偏振激光。我们证明,所有的磁相互作用可以在原位调谐的振幅和频率的激光,从而提供了一种途径来稳定Kitaev量子自旋液体相。
2021-11-02 cond-mat.str-el
Mixed-State Quantum Spin Liquids and Dynamical Anyon Condensations in Kitaev Lindbladians
该研究通过Lindblad主方程研究Kitaev自旋液体和环面码开放系统,发现退相干和耗散可导致任意子凝聚,实现从初始态到稳态自旋液体的拓扑转变,开辟了开放量子系统拓扑现象研究的新途径。
2024-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
From linear to circular polarized light -- Floquet engineering in Kitaev-Heisenberg materials with Lissajous figures
本文研究了α-RuCl$_3$中任意偏振光的Floquet工程,通过四阶微扰理论推导模型,探讨了线偏振与圆偏振极限情况之间的过渡,并分析了复杂Lissajou图形的影响及趋势。
2023-02-10 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
Magnon bound states vs. anyonic Majorana excitations in the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
纯Kitaev蜂窝模型在零磁场中包含一个量子自旋液体,而施加有限磁场诱导一个具有非阿贝尔任意子激发的拓扑自旋液体。后一相在Kitaev候选材料如$α$ $_3$中一直备受追捧.目前,存在两个竞争的情况下,这种化合物($B=7-10$ T)的中间场相位,实验以及理论结果的基础上:(一)传统的多粒子磁激发整数量子数与(ii)马约拉纳费米子激发可能非阿贝尔性质的分数量子数。为了区分这些情况下的详细调查的激发宽场温度相图是必不可少的。在这里,我们提出的拉曼光谱数据揭示了低能量准粒子出现在中间领域,这是对比传统的自旋波激发的连续的分数激发。这些准粒子的温度演化表明,形成的束缚态的分数激发。
2019-10-02 cond-mat.str-el
Toward Kitaev's sixteenfold way in a honeycomb lattice model
Kitaev的十六重方法是一种奇异拓扑序的分类,其中$\mathbb{Z}_2$规范理论与陈数为$C$的马约拉纳费米子耦合。$16$不同的拓扑顺序在这个类,取决于$C \, \mathrm{mod} \, 16$,拥有丰富的各种阿贝尔和非阿贝尔任意子。我们实现了Kitaev的十六倍的方式,对应于陈数$0$,$\pm 1$,$\pm 2$,$\pm 3$,$\pm 4$,和$\pm 8$的一半以上,在Kitaev蜂窝模型的精确可解的推广。对于每一个拓扑顺序,我们明确确定的任意子激发,并确认其拓扑性质。在这样做的时候,我们观察到晶格对称性和任意子排列对称性之间的相互作用可能导致任意子谱中的“弱超对称性”。我们的蜂窝晶格模型中的拓扑顺序可以与蜂窝Kitaev材料(例如$α$-RuCl $_3$)直接相关,并且可以通过它们的霍尔热导率的特定量化值来区分。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic models for Kitaev's sixteenfold way of anyon theories
在二维空间中,耦合到自由或弱相互作用费米子的谱陈数为非零的$\mathbb{Z}_2$规范理论所描述的拓扑序可以按照Kitaev [Ann.Phys.321,2(2006)]所预测的$ν\; \mathrm{mod}\; 16$进行分类。在这里,我们提供了一个系统的和完整的微观模型的建设,实现这个所谓的十六倍方式的任意子理论。这些模型由满足Clifford代数的$Γ$矩阵定义,具有全局$\mathrm{SO}(ν)$对称性,并且根据$ν$的奇偶性而生活在正方形或蜂窝状晶格上。我们表明,所有这些模型是完全可解的,通过使用马约拉纳表示和特征的拓扑顺序计算的拓扑自旋的任意准粒子和基态简并。可能的相关性的$ν=2$和$ν=3$模型与Kugel-Khomskii型自旋轨道相互作用的材料进行了讨论。
2020-11-11 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Signatures of Floquet Engineering in the proximal Kitaev Quantum Spin Liquid H$_3$LiIr$_2$O$_6$ by tr-RIXS
通过tr-RIXS研究H$_3$LiIr$_2$O$_6$中弗洛quet工程对低能磁激发的影响,并探讨其量子自旋液体极限的观测方法。
2024-12-04 cond-mat.str-el
Raman spectroscopy of anyons in generic Kitaev spin liquids
研究了Kitaev自旋液体中任何子的拉曼响应,揭示了其拓扑自旋与交换统计的关系,并探讨了相互作用诱导的束缚态。
2025-05-02 cond-mat.str-el
Developing a robust approach to implementing non-Abelian anyons and topological quantum computing in a modified Kitaev honeycomb lattice model
量子计算提供了一个独特的机会,通过创建远超出经典极限的非平凡量子态来探索物理系统的新机制。然而,这种计算对噪声非常敏感,并且在大多数情况下经历快速的去相位。一个潜在的解决方案,这些proximity的关注是编码和处理的信息使用拓扑操纵所谓的任意子,粒子在二维与非阿贝尔统计。不幸的是,这样一个拓扑系统的实际实现仍然远远没有完成,无论是在物理方法方面,而且在连接底层拓扑场论与一个特定的物理模型,包括在任何现实设备中预期的缺陷。在这里,我们开发了一个完整的图片,这样的拓扑量子计算使用的Kitaev蜂窝哈密顿量的变化作为我们的方法的基础。我们展示了这个系统对噪声的鲁棒性,证实了准粒子的非阿贝尔统计是伊辛任意子,并开发了新的技术,将拓扑信息转化为可测量的自旋量。
2011-03-31 cond-mat.str-el 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
Anyon polarons as a window into the competing phases of the Kitaev-Gamma-Gamma-prime model
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Lanzhou Center for Theoretical Physics, Key Laboratory of Quantum Theory and Applications of MoE, Key Laboratory of Theoretical Physics of Gansu Province, Gansu Provincial Research Center for Basic Disciplines of Quantum Physics, Lanzhou University(兰州大学理论物理中心,教育部量子理论及应用重点实验室,甘肃省理论物理重点实验室,甘肃省量子物理基础学科研究中心,兰州大学);Institut für Theoretische Physik, Universität Leipzig(莱比锡大学理论物理研究所)
本研究通过分析受 Γ、Γ' 微扰的 Kitaev 蜂窝自旋液体中任意子能隙闭合,揭示其向多种竞争磁相的相变,并发现类磁振子玻色子能隙消失可导致对称破缺与自旋液体分数化共存。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Non-local spin correlation as a signature of Ising anyons trapped in vacancies of the Kitaev spin liquid
本文提出以两个晶格空位间不随距离衰减的非局域自旋关联作为 Ising anyon 与 Majorana 零模的标志,并指出可通过非局域电导测量实现量子比特读出。
2023-04-14 cond-mat.str-el
Tuning topological orders by a conical magnetic field in the Kitaev model
我们证明了锥形磁场${\bf H}=(1,1,1)H$可以用来调整拓扑序,从而调整各向同性反铁磁Kitaev模型中$\mathrm{Z_2}$量子自旋液体的任意子激发.在窄范围的中间场$H_{c1}\leq H\leq H_{c2}$中,导出了一种新的拓扑序,该拓扑序具有陈数$C=4$和阿贝尔任意子激发。另一方面,$C=1$伊辛拓扑秩序与非阿贝尔任意子激发,是以前已知的存在于小领域,有趣的是,在这里发现生存到$H_{c1}$,并恢复以上$H_{c2}$,直到系统变得微不足道以上更高的领域$H_{c3}$。结果是通过开发和应用$\mathrm{Z_2}$平均场理论,在零以及有限领域,以及相关的变分量子蒙特卡罗。
2019-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real-time control of non-Abelian anyons in Kitaev spin liquid under energy dissipation
本研究通过实时模拟引入能量耗散,实现对Kitaev自旋液体中非阿贝尔任意子(vison伴随马约拉纳零模)的生成、移动和湮灭控制,并揭示马约拉纳零模空间范围对移动效率的影响,强调耗散在控制中的关键作用。
2024-08-23 cond-mat.str-el
Mapping vortices to anyons in toric code phases of generalized Kitaev models
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室理论化学组)
研究在广义Kitaev模型环面码相中把涡旋映射为任意子的理论,用马约拉纳费米子表示法,利用任意子融合规则等,适用于一般模型参数,能重现已知方案、推导不变性条件,通过计算说明理论,揭示不同映射与对称性破缺及拓扑序的关系。
2026-07-15 cond-mat.str-el
Gapped Boundaries of Kitaev's Quantum Double Models: A Lattice Realization of Anyon Condensation from Lagrangian Algebras
Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学量子科学与工程研究院);International Quantum Academy(国际量子学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学广东省量子科学与工程重点实验室);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室);Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心物理科学学院)
本文提出通过拉格朗日代数数据构建Kitaev量子双模型间隙边界的系统框架,揭示了任意子凝聚的微观动态。
2026-01-28 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Anyon polarons as a window into competing phases of the Kitaev honeycomb model under a Zeeman field
通过计算Kitaev模型任意子谱,发现铁磁与反铁磁模型中费米子和vison在相近临界场无隙,反铁磁模型中间相为自发破缺对称性的有序态。
2025-06-21 cond-mat.str-el
Thermal interferometry of anyons in spin liquids
Aharonov-Bohm干涉术是研究量子霍尔效应中任意子统计的最直接的方法。该技术涉及作为磁场的函数的电流的振荡,并且不适用于Kitaev自旋液体和其他没有带电准粒子的系统。在这里,我们建立了一种涉及热传输的新协议,即使在没有带电激发的情况下也可以揭示分数统计,就像在量子自旋液体中的情况一样。具体来说,我们证明了Kitaev自旋液体通过两个不同的干涉仪的几何形状,法布里-珀罗和马赫-曾德尔,热输运表现出截然不同的行为。因此,我们建议使用热输运干涉法作为探针的电荷绝缘体中的任意子统计。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing automorphisms and disordered Floquet codes
本文研究无序 Floquet 码中时空异质分布的竞争自同构,提出从任意子与自同构性质推断混合码态纯化动力学的框架,并以扰动测量序列的 DA 色码验证其对噪声的鲁棒性。
2025-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech 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
Radical chiral Floquet phases in a periodically driven Kitaev model and beyond
时间周期驱动不仅作为一种方便的方法来工程有效的哈密顿,但也作为一种手段,以产生内在的动态阶段,不存在于静态极限。后者的一个最近的例子是2D手性Floquet(CF)相位,其表现出沿着一个方向泵浦量子信息的离散包的异常边缘动力学。在只有玻色子激发的非分数系统中,这种泵浦由一个动力学拓扑指数量化,该指数是一个有理数-突出了它与整数值不变的基本平衡手性相(例如量子霍尔系统)的差异。在这里,我们探讨CF阶段的系统与紧急任意子激发,具有分数统计(阿贝尔拓扑顺序)。尽管在这些系统中不存在可移动的非阿贝尔粒子,外部驱动可以提供能量来在边界周围泵送否则不移动的非阿贝尔缺陷(有时称为扭曲缺陷或genon),从而在每个驱动周期期间沿着边缘传输无理分数的量子比特。这使得新的CF相具有为有理数的平方根的手性指数,激发了标签:“自由基CF相”。我们证明了一个意想不到的散装边界对应,其中的自由基CF边缘是联系在一起的散装动力学,在每个时期交换电和磁任意子激发。我们构建可解的,频闪驱动的版本Kitaev的蜂窝自旋模型,实现这些自由基CF阶段,并讨论其稳定性对加热在强烈无序的多体本地化设置或在快速驾驶的限制作为一个指数长寿的预热现象。
2017-12-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fidelity susceptibility and long-range correlation in the Kitaev honeycomb model
我们精确地研究了Kitaev蜂窝模型中的基态保真度磁化率和键-键关联函数。我们的结果表明,保真度磁化率可以用来识别拓扑相变从一个带隙的A相位与阿贝尔任意子激发的非带隙的B相位与非阿贝尔任意子激发。我们还发现键-键关联函数在带隙阶段呈指数衰减,而在无隙阶段呈代数衰减。对于前一种情况,发现相关长度为$1/ξ=2\sinh^{-1}[\sqrt{2J_z -1}/(1-J_z)]$,其在临界点$J_z=(1/2)^+$附近发散。
2008-07-03 cond-mat.str-el quant-ph
Qubit fractionalization and emergent Majorana liquid in the honeycomb Floquet code induced by coherent errors and weak measurements
通过调节蜂巢Floquet码的测量强度并引入相干错误,揭示了量子比特分数化、马约拉纳液体形成及配对有序三个阶段,证明其弱测量下保持长程纠缠而非崩溃。
2023-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Majorana edge modes in the Kitaev model
我们研究的Majorana模式,平衡和Floquet,这可能会出现在边缘的Kitaev模型的蜂窝晶格。我们首先提出了已知的解析解的平衡马约拉纳边缘模式的锯齿形和扶手椅边缘的半无限Kitaev模型和图表的参数制度的模型中,他们出现。然后,我们研究如何可以产生边缘模式,如果在债券上的Kitaev耦合垂直于边缘是周期性变化的时间周期性$δ$功能踢。我们推导出一般$d$维可积系统的Floquet边缘模式作为驱动频率的函数的出现和消失的一般条件。我们确认这个一般条件的Kitaev模型的有限宽度映射到一个一维模型。我们对这个问题的数值和分析研究表明,Floquet Majorana模式可以出现在踢系统的某些边缘,即使相应的平衡哈密顿量没有Majorana模式的解决方案,这些边缘。我们支持我们的分析研究有限尺寸的系统,表明周期踢可以产生模式的边缘和角落的晶格。
2014-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anyons are not energy eigenspaces of quantum double Hamiltonians
Kitaev的量子双模型,包括复曲面码,是2D自旋晶格上量子拓扑模型的典型例子。他们的哈密顿量通过对任何非平凡的通量或电荷施加能量惩罚来定义基空间,但并不区分它们。我们通过引入一个新的家庭的哈密尔顿交换四体投影仪,提供了一个复杂的分裂的希尔伯特空间之间的非平凡的收费和通量的歧视。我们的建设强调,任何子是不是在一对一的对应与能量本征空间,一个功能已经存在于Kitaev的建设。这种差异是由于存在的地方自由度,除了拓扑上的晶格。
2017-09-07 cond-mat.str-el quant-ph
Sachdev-Ye-Kitaev physics from the Hubbard model: A Floquet engineering approach
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Collège de France(法兰西公学院);CNRS(法国国家科学研究中心);PSL Research University(巴黎文理研究大学);Sorbonne Université(索邦大学);International Solvay Institutes(国际索尔维研究所)
通过 Floquet 工程中的“动能驱动”消除单粒子过程并在 Hubbard 型模型中产生准随机全对全相互作用,从而在冷原子系统中实现 SYK 模型的量子模拟。
2026-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anyon condensation and the color code
本文提出任意子凝聚理论,统一解释容错逻辑操作,并用于色码,设计新逻辑门及Floquet色码,展示动态码为凝聚序列。
2024-03-13 cond-mat.str-el quant-ph
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
Photoinduced topological phase transitions in Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文基于 Floquet–Bloch 理论研究激光辐照下含 DMI 的 Kitaev–Heisenberg 蜂窝铁磁体,证明改变光强可诱导不同 Chern 数拓扑相切换,并以热霍尔电导符号反转作为相变标志。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generalized Kitaev Spin Liquid model and Emergent Twist Defect
本文提出任意平面晶格上的广义Kitaev自旋液体模型,证明调节哈密顿量参数可涌现具有非阿贝尔编织统计的扭曲缺陷,并展示其Ising任意子融合规则及在实际材料中的实现潜力。
2024-02-23 cond-mat.str-el
Generalizations of Kitaev's honeycomb model from braided fusion categories
本文基于编织融合1-范畴在蜂窝晶格上构造融合表面模型,统一描述Kitaev蜂窝模型及其推广,并给出三个具体例子以研究手征拓扑序和不可逆1-形式对称性。
2024-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Excitation spectrum of spin-1 Kitaev spin liquids
本文利用对称张量网络研究spin-1 Kitaev模型的激发谱,确认基态为$\mathbb{Z}_2$自旋液体,并发现其具有色散电荷任意子激发及双粒子连续谱。
2021-07-10 cond-mat.str-el
Floquet engineering of long-range p-wave superconductivity
Floquet Majorana费米子在物质的时间周期性拓扑相的边界上表现为稳态。本文从理论上研究了周期驱动的一维Kitaev模型中这些奇异拓扑相的主要特征。通过控制交流场,我们可以预测新的拓扑相变,应该引起实验中的马约拉纳状态的签名。此外,这些马约拉纳状态的时间依赖性的知识允许人们操纵它们。我们的工作包含了一个完整的分析,在不同的频率制度的单色驱动。
2015-01-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
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
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
Exact deconfined gauge structures in the higher-spin Yao-Lee model: a quantum spin-orbital liquid with spin fractionalization and non-Abelian anyons
本文通过构造精确退禁闭的费米子 $\mathbb{Z}_2$ 规范荷,证明任意自旋的 Yao-Lee 模型存在拓扑非平凡 QSOL,并在 spin-1 情形揭示非阿贝尔任意子与自旋分数化。
2024-12-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
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
Dynamical and Topological Properties of the Kitaev Model in a [111] Magnetic Field
Kitaev模型表现出一种量子自旋液体,具有涌现的分数激发。我们研究了在[111]轴上耦合磁场的蜂窝晶格上的Kitaev模型。利用大规模矩阵乘积为基础的数值模型,我们确认了三个阶段的过渡在不同的场强取决于Kitaev交换的符号:一个非阿贝尔拓扑阶段在低场,一个神秘的中间制度只存在于反铁磁Kitaev交换,和场极化阶段。对于拓扑相,我们数值观察到预期的立方标度的差距和提取的非阿贝尔任意子的量子维数。此外,我们调查的拓扑和场极化相位的动力学签名使用矩阵乘积算子为基础的时间演化方法。
2018-12-05 cond-mat.str-el
Low-energy edge signatures of the Kitaev spin liquid
该研究提出Kitaev自旋液体锯齿形边缘低能自旋动力学中的奇异峰作为稳健纳米尺度特征,并论证其抗干扰性及实验观测路径。
2024-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incorporating non-local anyonic statistics into a graph decomposition
本文提出将非局域任意子统计一致地纳入超图分解,以建立磁场中 Kitaev 环面码拓扑相的链接团簇展开,并演示了基态与激发能量的计算。
2024-01-12 cond-mat.str-el quant-ph
Anyon dynamics in field-driven phases of the anisotropic Kitaev model
本文研究了各向异性 Kitaev 模型在外部磁场和各向异性相互作用下的相图,发现磁场可诱导阿贝尔任意子激发产生一维色散及与马约拉纳费米子杂化,并提出利用非弹性散射探测动力学结构因子作为量子自旋液体分数量子化的铁证。
2023-07-31 cond-mat.str-el
Exact chiral spin liquid state in a Kitaev type spin model
研究了具有Kitaev型相互作用的二维晶格自旋阻挫模型。该格是从蜂窝格通过用三角形替换其一半的位置而获得的。利用自旋的SO(3)Majorana表示,将该模型精确映射到具有标准高斯律约束的复费米子的$Z_{2}$格点规范理论.我们证明了该模型的基态是一种手征自旋液体,并且具有无隙激发。基态的Chern数为$\pm 1$,表明存在手征边缘模.该模型的涡旋激发与一个Majorana零模束缚,这种模表现为非阿贝尔任意子。
2019-11-30 cond-mat.str-el
Electric polarization near vortices in the extended Kitaev model
本文构建扩展JKΓ Kitaev模型的Majorana平均场理论,研究涡旋周围的电荷分布与四极矩张量,发现涡旋间四极相互作用可排斥或吸引,并提出利用电偏置扫描探针在预选位置产生涡旋,为电操控Ising任意子开辟新途径。
2024-02-05 cond-mat.str-el
Topological liquid nucleation induced by vortex-vortex interactions in Kitaev's honeycomb model
我们提供了一个全面的微观理解的拓扑量子液体的成核,非阿贝尔任意子之间的相互作用导致过渡到另一个拓扑相,我们研究的背景下Kitaev的蜂窝晶格模型的一般机制。对于安排在超晶格上的非阿贝尔涡旋激发,我们观察到几个不同的阿贝尔拓扑相位的成核,其特征被发现取决于微观参数,如超晶格间距或自旋交换耦合。通过重新制定的相互作用的涡旋超晶格的马约拉纳费米子零模的有效模型,我们表明,集体的多-任意子状态的性质可以完全追溯到微观成对涡旋相互作用。由于RKKY型的符号振荡的相互作用,我们发现,超出最近邻的较长范围的相互作用可以影响集体状态,因此需要包括一个全面的图片。这种相互作用的无处不在意味着,相应的结果应该持有的涡旋形成的Abrikosov晶格在p波超导体,准空穴形成的维格纳晶体在非阿贝尔量子霍尔态或拓扑纳米线排列在规则的阵列。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theories and Kitaev's toric code: A scheme for analog quantum simulation
Kitaev的Toric码是一个具有$\mathbb{Z}_2$ -拓扑序的精确可解模型,在量子计算和纠错方面有潜在的应用。然而,直接的实验实现仍然是一个开放的挑战。在这里,我们提出了一个积木$\mathbb{Z}_2$格点规范理论耦合到动态物质,并演示了它如何允许实施的复曲面代码基态及其拓扑激发。这是通过引入单独的物质激发单个元格,其运动诱导所需的元格条款。所提出的构建块是在二阶耦合制度中实现的,并且非常适合于超导量子比特的实现。此外,我们提出了一种途径来准备拓扑非平凡的初始状态,在此期间,一个大的差距的顺序的基础耦合强度是存在的。这是验证了分析参数和数值研究。此外,我们概述了基态波函数的实验签名,并介绍了一个最小的编织协议。在该协议中检测拉姆齐条纹之间的$π$相移揭示了在只有三个三角形格子的系统中的环面码哈密顿量的任意子激发。我们的工作为在模拟量子模拟器中实现非阿贝尔任意子铺平了道路。
2021-08-20 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph