$Z_2\times Z_2$ symmetry and $Z_4$ Berry phase of bosonic ladder
本文研究了双链玻色梯子中受$Z_2\ imes Z_2$对称性保护的拓扑相,提出以$Z_4$贝里相位为序参量,揭示了随粒子密度和相互作用强度变化的丰富拓扑相,并数值发现具有非传统边缘态的中间相。
2023-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
First-Order Topological Quantum Phase Transition in a Strongly Correlated Ladder
我们报道了在强关联一维晶格系统中发现了一个量子三临界点(QTP),它将一阶拓扑量子相变线与连续相变区分开。具体来说,我们研究了一个费米子四腿梯子支持一个受保护的拓扑相在现场相互作用的存在下,这是一个平凡的间隙相驱动的最近邻相互作用。基于DMRG模拟,我们表明,作为相互作用强度的函数,拓扑和平凡的相位开关之间的相变是连续的,表现出一阶字符。值得注意的是,QTP以及一阶字符的拓扑转变中的强相关制度被发现清楚地体现在简单的本地观测。
2018-12-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Operational Entanglement of Symmetry-Protected Topological Edge States
利用一种考虑粒子数超选择性的纠缠测度,研究了量子保护拓扑边态的非局域性质。以半满M腿Su-Schrieffer-Heeger(SSH)阶梯为例,证明了拓扑性质和可从边界提取的操作纠缠是密切相关的.具有至少两个填充边态的拓扑相位具有实现真正的、非二分的、多体纠缠的潜力,这种纠缠可以转移到量子寄存器中。当填充的边缘态充分局域在由用户控制的晶格位置上时,纠缠是可提取的。我们表明,此外,可以推断出从本地粒子数谱之间的纠缠的发病单独和提出一个实验协议来研究打破贝尔不等式。
2020-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Topological phases protected by projective space-time inversion symmetry in alkaline-earth-metal-like atoms
Shanxi University(山西大学);Sichuan University(四川大学)
本研究利用合成无自旋碱土金属类原子,通过投影时空反演对称性实现拓扑相,并揭示其通过自发对称破缺演变为电荷密度波相。
2026-01-17 cond-mat.quant-gas
Contemporary tensor network approaches to gapless and topological phases in an extended Bose-Hubbard ladder
本文结合有限尺寸 DMRG 与无限尺寸 VUMPS 张量网络方法重新检验扩展 Bose-Hubbard 梯子中的 Haldane 超流相,发现 VUMPS 给出更锐利相边界,并不支持该拓扑超流相。
2025-05-13 cond-mat.quant-gas
Exactly Solvable Points and Symmetry-Protected Topological Phases of Quantum Spins on a Zig-Zag Lattice
在一维强相互作用自旋1/2系统中,存在大量的自旋保护拓扑相。然而,实现这些SPT阶段通常需要实验上难以达到的微调。而解析解的缺乏又阻碍了对它们的多体波函数的理解。在这里,我们表明,两种SPT阶段自然出现的超冷极性分子限制在一个曲折的光晶格。这个系统,最近的实验的动机,描述了一个自旋模型,其交换耦合可以通过外部场调谐,以达到之前没有研究过的自旋链或梯子的参数区域。在扩大的参数空间内,我们发现这两个相的基态波函数可以分别精确地沿直线和在特定点上得到。这些精确解为SPT相位及其边缘激发提供了清晰的物理图像。我们进一步利用无限时间演化的分块抽取得到了相图,并讨论了两个SPT相位之间的相变和它们的实验特征。
2019-05-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Flat-band full localization and symmetry-protected topological phase on bilayer lattice systems
在这项工作中,我们提出了双层平带哈密顿量,其中所有的体状态是本地化和指定的广泛的局部运动积分(LIOMs)。本系统是Creutz阶梯的双层扩展,这是以前研究的。为了构建模型,我们采用积木,立方体运营商,这是在双层晶格的每个立方体中定义的费米子的线性组合。有八个三次算子,哈密顿量由它们的数算子组成,即LIOM。需要立方算子的位置的适当安排以具有精确的投影哈密顿量。射影哈密尔顿算子属于一个拓扑分类类,BDI类。在开边界条件下,所构造的哈密顿算子具有无隙的边缘模,这些模之间以及哈密顿算子之间都是可交换的。这一结果来自于类似于BDI类的一维手征对称性的对称。这些结果表明,射影哈密顿量描述了一类对称性保护的拓扑相物质。仔细研究了拓扑指数,如Berry相位,弦算子。我们还表明,通过使用无间隙的边缘模式,广义Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)模型的构造。
2021-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Symmetry-protected Bose-Einstein condensation of interacting hardcore Bosons
本文提出一种通过保护涌现$\mathbb Z_2$对称性、利用$k_0$调制耦合稳定一维量子多体相的机制,并在轮盘几何上构造硬核玻色子全量子多体解,数值验证了Bose-Einstein凝聚的鲁棒性,确定了控制对称性保护的能量尺度。
2022-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Morphological Superfluid in a Nonmagnetic Spin-2 Bose-Einstein Condensate
超流的两种已知机制是U(1)相的梯度和自旋轨道规范对称性。我们发现了第三种机制,即在自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚体中,序参量形态的空间变化受到隐藏的su(2)对称性的保护。可能的实验情况进行了讨论。
2019-05-17 cond-mat.quant-gas
Type-II Topological Meissner States
本文研究了具有Majorana束缚态的数量守恒对跃迁的相互作用正方格子两脚费米子梯模型中合成磁场的\emph{orbital effects}。利用密度矩阵重整化群和精确对角化方法,我们识别出一种新的第二类拓扑Meissner $($ \emph{topo} -Meissner $)$相$($,它不同于低场第一类\emph{topo} -Meissner态$)$,当\emph{high}磁通量穿过梯形格时,它不仅表现出沿着腿的大的均匀循环手征电流,著名的迈斯纳状态的特点,但也容纳了拓扑保护的基态流形由于\emph{reentrant}出现的马约拉纳结束模式。我们的工作揭示了在低维量子系统中,规范场与强相互作用之间的相互作用在建立物质的内禀拓扑态时产生的一些有趣的干涉效应.
2016-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological bound states of a quantum walk with cold atoms
我们提出了一种工程量子行走的方法,冷原子作为步行者,它提出了拓扑非平凡的属性。我们推导出的相图,并表明,我们能够产生一个边界之间的拓扑不同的阶段,使用有限的光束宽度的应用激光。然后可以观察到一个拓扑保护的束缚态,它被钉在界面上,对扰动具有鲁棒性。我们表明,它是可能的,以确定这种束缚态平均超过自旋敏感措施的原子的位置,根据这些国家显示的自旋分布。有趣的是,存在一个参数区域,我们的系统映射到Creutz阶梯。
2016-04-20 cond-mat.quant-gas
Topological bound states in a lattice of rings with nearest-neighbour interactions
Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);University of Aveiro(阿威罗大学);ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院)
研究超冷玻色子在一维锯齿环晶格中轨道角动量态的相互作用诱导束缚态,推导有效双子模型并揭示拓扑保护边缘态。
2026-05-08 cond-mat.quant-gas
Topological Floquet engineering of a three-band optical lattice with dual-mode resonant driving
本文提出双模共振驱动的Floquet框架,调控一维光学晶格三能带系统的拓扑性质,数值验证了拓扑非平凡能带与电荷泵浦,并揭示其受宇称-时间反演对称性保护。
2024-09-19 cond-mat.quant-gas
Realization of Fractional Chern Insulators in the Thin-Torus-Limit with Ultracold Bosons
相互作用多体系统的拓扑态由于其基元激发的奇异性质而成为当前研究的热点。在本文中,我们提出了一个现实的实验装置实现这样一个阶段的一个简单的版本。我们展示了如何三角洲相互作用玻色子跳跃的链接的一维(1D)的梯子可以用来模拟薄环极限的二维(2D)的Hofstadter-哈伯德模型在四分之一的磁通量每个元格。玻色子可以被光学超晶格限制在阶梯形结构中,而合成磁场可以通过远离共振的拉曼光束来实现。我们表明,扭曲的边界条件可以实现,实现分数量化的无源泵浦。利用数值密度矩阵重整化群(DMRG)计算,我们证明了该模型的基态是一个不可压缩的拓扑电荷密度波(CDW)相,与相应的二维模型的1/2 Laughlin型态有关,每个晶格点平均填充$ρ= 1/8$.
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Gapless higher-order topology and corner states in Floquet systems
本研究揭示了Floquet系统中临界点处的无隙高阶拓扑,提出体-角对应统一方案,证明零模和π角模可在拓扑转变中存续。
2025-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Temperature-induced effective topology in many-body ultracold atomic quantum systems
Politecnico di Torino(都灵理工大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Humboldt Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft(马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所)
本研究利用有限温度矩阵乘积态计算,发现超冷原子量子系统中激发隙差异可在中间温度窗口诱导出零温下不存在的有效拓扑相,为拓扑工程提供新途径。
2026-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Robust topological order in fermionic $\mathbb{Z}_2$ gauge theories: from Aharonov-Bohm instability to soliton-induced deconfinement
拓扑有序的物质相,虽然对局部扰动稳定,但通常限于相图中相对较小的区域。因此,它们的制备需要对系统的参数进行精确的微调,这在大多数实验设置中是一项非常具有挑战性的任务。在这项工作中,我们研究了一个模型的无自旋费米子与动态$\mathbb{Z}_2$规范场的相互作用的交联梯子,并显示在整个参数空间的拓扑秩序的证据。特别是,我们展示了如何通过阶梯自发产生的磁通量由于Aharonov-Bohm不稳定性,即使在没有元格项的情况下,也会产生拓扑秩序。此外,后者在这里共存的物质部门,显示分形规范物质边缘状态,并与它的磁通线程现象的一个受保护的拓扑相位。最后,我们揭示了这些功能的鲁棒性,通过规范挫折机制,类似于自旋液体中的几何挫折,允许拓扑秩序生存到任意大的量子波动。特别是,我们展示了如何,在有限的化学势,拓扑孤子的规范场的配置中创建,它绑定到费米子形成$\mathbb{Z}_2$ decofined准粒子。该模型的简单性使它成为一个理想的候选人,在那里二维规范理论现象,以及奇异的拓扑效应,可以使用冷原子量子模拟器进行调查。
2020-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat