Fermionic One-Loop Corrections to Soliton Energies in 1+1 Dimensions
我们证明了一个明确的和强大的方法来计算经典背景场配置的能量的费米子修正。我们考虑的特殊情况下，一系列的背景场的配置，连续插值之间的平凡真空和广泛分离的孤子/反孤子对在1+1维。工作在连续，我们使用相移，玻恩近似，和莱文森定理，以避免歧义的重整化过程和边界条件。我们在插值的两端进行分析计算，并在两者之间进行数值计算，并显示相关的物理量如何连续变化。在此过程中，我们阐明了费米子相移和零模的性质。
2003-07-17 hep-ph hep-th nucl-th
Soliton solutions of the fermion-Skyrmion system in (2+1) dimensions
研究了（2+1）维Skyrme模型中Skyrmion子局域的费米子模的反反应效应。结果表明，有一个塔的两种不同类型的费米模式，本地化的孤子，但只有一个费米能级，从正值流动到负值耦合增加。考虑到强耦合制度，我们观察到的玻色子场的费米子的耦合可能强烈变形的Skyrmion，特别是负拓扑电荷密度的区域出现。
2018-08-23 hep-th
Derivative Expansion and Soliton Masses
我们提出了一个简单的算法来实现广义导数展开先前介绍的L-H。Chan的方法，并将其应用于1+1维Jacobi模型中经典孤子质量的单圈质量修正的计算。然后，我们将展示如何这种衍生物的扩展方法意味着总（玻色子加费米子）的质量校正在N=1的超对称孤子模型是完全由费米子背景势的渐近值（和衍生物）。对于静态孤子的总质量修正是$-m/(2π)$，与最近的分析使用相移方法。
1999-07-28 hep-ph hep-th
Fermion-soliton scattering in a modified $\mathbb{CP}^{1}$ model
本文解析和数值研究修正的CP^1模型中拓扑孤子背景下的费米子散射，发现势能项消除膨胀零模使系统稳定，给出玻恩近似散射振幅、束缚态能级及分波相移的超相对论极限。
2024-02-04 hep-th
Fermionic Hopf solitons and Berry's phase in topological surface superconductors
许多物体物理学的一个中心主题是涌现--当几个粒子聚集在一起时，新的性质就会出现。特别吸引人的是量子统计可能是一种涌现的性质。这一点首先在核物质的Skyrme模型中被注意到，在这个模型中，一个完全用玻色子序参量场来表述的理论包含了费米子激发。这些激发是平滑场纹理，并且被认为描述了中子和质子。我们认为当超导能隙超出其表面态时，类似的现象也发生在拓扑绝缘体中。这里，平滑纹理自然地由三分量实向量描述。两个分量描述超导性，而第三个分量捕获能带拓扑。这样一个向量场可以在三维空间中呈现一种“打结”的结构--霍普夫结构--它不能平滑地展开。在这里，我们表明，霍普夫纹理是一个费米子。为了描述所得到的状态，常规的Landau-Ginzburg超导理论必须增加一个拓扑Berry相位项。当霍普夫纹理是最便宜的费米激发，隧道实验的惊人后果的预测。
2010-04-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Nonlinear Dynamics of Quantum Systems and Soliton Theory
我们证明了一维费米子系统的时空演化可用孤子理论的非线性方程描述。我们确定了与{ \it突变性}或{边界态}相关的费米子系统的矩阵元的时空依赖性与修改的KP-族的$τ$ -函数。所建立的关系允许应用孤立子理论的装置的量子动力学的非线性方面的研究。我们还描述了{ \it玻色化动量空间} -一个表示的费米子运营商的玻色场的存在下的边界状态。
2006-10-26 cond-mat.other hep-th nlin.SI
Berezinian Construction of Super-Solitons in Supersymmetric Constrained KP Hierarchies
我们考虑一类广泛的一致减少Manin-Radul超对称KP族（MR-SKP），这是普通玻色子约束KP模型的超对称类似物。这些减少与MR费米子等谱流的兼容性是通过适当的修改，后者保持其（反）交换代数。与一般的无约束MR-SKP情形不同，Darboux-Backlund变换确实保持了简化MR-SKP族的费米子等谱流。这使得显式Berezinian解决方案的超tau函数（超孤子），这些模型的系统推导。
1998-08-05 hep-th nlin.SI solv-int
Fermionic domain-wall Skyrmions of QCD in a magnetic field
Department of Physics, Yamagata University（山形大学物理系）；Research and Education Center for Natural Sciences, Keio University（庆应义塾大学自然科学研究与教育中心）；Department of Physics, Keio University（庆应义塾大学物理系）
研究强磁场下QCD物质基态，发现费米子域壁Skyrmions具有单个重子数，可分离为两个费米子Skyrmions，不改变相变边界。
2026-05-13 hep-ph hep-th nucl-th
Magnetic Skyrmions coupled to fermions
指数定理意味着存在局域在孤子上的费米子态。这些模式的存在可能会显着改变孤子之间的相互作用的模式。作为一个特殊的例子，我们研究的手征磁Skyrmions耦合到自旋-同位旋费米子。结果表明，有序列的费米子模定域的Skyrmions。我们研究了具有局域模的溶液之间的相互作用模式，并证明了由不带电的费米子模介导的强吸引偶极相互作用所束缚的稳定的磁Skyrmions系统的存在。
2019-01-21 hep-th
Fractional excitations in one-dimensional fermionic superfluids
研究了一维超流体中携带分数量子数的孤子模。在序参量相位两端扭转相反角度$\pm φ/2$的$s$ -波配对超流体中，如果只有一个配对分支，则存在一个具有分数自旋数$φ/(2π)$的突现复$Z_2$孤子模.我们证明，在有限系统的长度$L$，自旋密度为一个配对分支的存在下，一个单一的孤子模式由两个条款，一个本地化的自旋密度分布携带分数量子数$φ/(2π)$，和一个统一的背景$-φ/(2πL)$。后者在热力学极限下消失，只剩下一个携带分数激发的孤子模，但在有限系统中必须保持总量子数守恒。这一分析也适用于其他分数量子数系统，从而为理解有限系统中分数电荷的出现与电荷的积分量子化的相容性提供了一种机制。对于$p$波配对超流体，当化学势介于强、弱配对相之间时，$Z_2$孤子与Majorana零模相关联。通过引入维数密度，我们认为Majorana零模可以理解为单粒子希尔伯特空间的1/2维的物体。我们猜想一维孤子的维数密度与拓扑激发的量子维数之间的联系。
2017-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Superstrip Algebras and Nonperturbative Spectra in Fermionic Theories
Xiamen University（厦门大学）；Peng Huanwu Center for Fundamental Theory, Hefei, Anhui 230026, China（合肥基本理论彭桓武中心）；Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)（上海数学与交叉学科研究院）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学院）
本文构建费米子系统的超条带代数，应用于超共形极小模型的带隙红外相，计算Witten指标并揭示孤子携带分数费米子数，同时建立边界SymTFT框架。
2026-09-14 cond-mat.str-el hep-th math-ph
Supersymmetry in Hadron Spectroscopy and Solitons in 2 Dimensional Fermionic Media
本文综述了de Alfaro，Fubini和Furlan的超共形场论的推广所得到的强子谱，它起源于Wess和Zumino的超规范变换，并对弦论产生了影响。强子动力学的标准模型是以规范理论为基础的。在四维（$4D$）QCD拉氏量中，Faddeev-Popov鬼模可以看作是费米子的伙伴，它补偿了费米子传播子中的非物理自由度。唐纳森建立了一个$5D$规范理论。Fubini和Rabinovici在de Sitter空间中建立了超共形量子力学，Brodsky和de Téramond在Kaluza-Klein型$5D$ anti de Sitter（AdS）空间中使用狄拉克光锥规范建立了相对论性光阵面全息QCD（LFHQCD），并成功地获得了重子（费米子）和相应的介子（玻色子）的光谱，除了π介子，它是一个保持无质量的轴标量介子。在LFHQCD中，时间参数$τ=t\pm z/c$，$(z\in {\bf C})$通过选择光锥规范或狄拉克公式的前形式出现。该理论是Maldacena的AdS/CFT对应的扩展，其中在弦论的框架内尝试将爱因斯坦的引力理论纳入麦克斯韦的电磁理论。本文以Brodsky、Witten、Connes及其合作者处理超对称性的数学框架为中心，总结了粒子物理和天体物理中的其他超对称性方法，如弦论。讨论了动力学也用$τ=t\pm z/c$（$z\in$纯四元数${\bf H}$）表示…
2020-10-12 hep-ph hep-th
Quantum solitons at strong coupling
研究了在强耦合标量-费米子汤川理论中，单圈量子修正对非拓扑孤子形成的影响。精确的一个费米子圈的贡献被纳入通过使用非局部方法来校正的有效作用量的局部导数展开近似（DE）。随着汤川耦合的增加，我们发现非局域修正起着越来越重要的作用。校正使标量场在深度上增加，同时保持其大小。这增加了袋构型的能量，但这被具有较低能量的更紧密束缚的费米子态所补偿。与没有量子修正的半经典图像相比，结合能很小，总能量直接与Yukawa耦合成比例。这证实了定性行为发现在早期的工作中使用二阶DE，虽然定量的解决方案不同。
1996-10-12 hep-ph hep-th
The Schwarzschild-Black String AdS Soliton: Instability and Holographic Heat Transport
本文计算了与AdS孤子几何具有全息对偶的强耦合约束规范理论中应力-能量张量的两点关联函数。AdS孤子在沿全息方向的某个点处平滑地终止的事实确保了这些调制器由准正规模式贡献主导，从而在位置空间中显示出指数衰减。为了研究弯曲时空中的这种场论，我们将带有Schwarzschild黑洞的六维AdS孤子分层。通过规范/引力对偶，这种新的几何描述了一个封闭的场论与超对称破缺边界条件的非动力学史瓦西黑洞背景。我们还计算了这种设置的应力-能量转换器，从而证明了指数阻尼热传输。该分析在受限阶段是有效的。我们明确地证明了经典的不稳定性的格雷戈里-Laflamme型的这种散装时空模型的解除禁闭过渡。
2013-02-05 gr-qc hep-th
D=9 supergravity and p-brane solitons
我们构造了N=2，D=9的超引力理论，直到四次费米子项，并导出了模立方费米子场的超对称变换规则。我们考虑这一理论的一类p膜解，不锈钢p膜，它不能各向同性地氧化成更高的维度。找到了新的不锈钢基本膜解和基本粒子解，明确地证明了这些解保持了超对称性的一半。
1997-03-08 hep-th
Geometrical phases and quantum numbers of solitons in nonlinear sigma-models
如果费米子带有电荷，非线性场的孤子与费米子相互作用时，往往会获得费米子数或电荷。我们展示了同样的机制（手征异常）如何使孤子的统计和旋转特性的费米子。这些属性以几何相位编码，即，非线性西格玛模型的欧几里得作用量的虚部。在最有趣的情况下，几何相位是非微扰的，并且具有整数值θ项的形式。
2001-05-22 cond-mat hep-th
A nontopological soliton in an $\mathcal{N} = 1$ supersymmetric gauge Abelian model
本文在 $\mathcal{N} = 1$ 超对称标量电动力学中证明带电非拓扑孤子的存在，其长程标量场修正了孤子间相互作用势，并利用超对称性将费米子零模用玻色子场表示，通过解析和数值方法研究了孤子性质。
2023-07-01 hep-th
Heat Equation from Exact Renormalization Group Equation (ERGE) at Local Potential Approximation (LPA)
该研究在 LPA 下将单玻色子与无自旋费米子场的 Polchinski ERG 流方程化为热方程，并求出两类场在不动点处的对数相互作用。
2024-08-08 hep-th
Noncommutative Solitons in Open N=2 String Theory
在具有B场背景的开N=2费米子弦论中，重合的D2-膜在非对易R^{2，1}上产生可积的修正U（n）西格玛模型。该模型提供了一个展示的既定方法（'敷料方法'），以产生可积场方程的解决方案，即使在非交换的情况下。我们通过构造运动的U（1）和U（2）孤子并计算它们的能量来证明这种方法。它概述了如何获得任意相对运动的多孤子配置，它们对应于D 0-膜内的D2-膜移动。
2001-06-13 hep-th
Fermionic spectral walls in kink collisions
我们表明，光谱墙，即，在将原始玻色子模型耦合到费米子之后，存在玻色子孤子动力学中的障碍，该障碍是由于正常模式到连续谱的转变而产生的。如果玻色子场或费米子场处于激发态，就可以经历这种谱壁。此外，当通过光谱墙时，进入的扭结-费米子束缚态可以被分离成纯玻色子扭结和费米子云，纯玻色子扭结继续移动到空间无限远，费米子云在墙前的区域中扩散。
2023-01-25 hep-th nlin.PS
Hirota-tau and Heun-function framework for Dirac vacuum polarization and quantum stabilization of kinks
Instituto de Física Universidade Federal de Mato Grosso（马托格罗索联邦大学物理研究所）
本文研究了修改的仿射 Toda 模型耦合到物质（ATM），包含标量自相互作用势，并展示了其一阶积分微分结构在保持变形的 Noether-拓扑电流对应关系下，为费米子-孤子相互作用提供一致框架。
2026-03-29 hep-th math-ph math.MP
Fermionic back-reaction on kink and topological charge pumping in the $sl(2)$ affine Toda coupled to matter
本文通过Faddeev-Jackiw辛哈密顿约化研究sl(2)仿射Toda模型与物质耦合，解析求解费米子-扭结系统并揭示费米子反作用导致的拓扑荷泵浦机制和连续谱中扭结态的出现。
2025-07-02 hep-th
Intertwining Operators and Soliton Equations
本文推广了京都学派1981 - 1984年（Sato，Jimbo，Miwa.其主要思想是，纠缠算符的分量在某种意义上是自由费米子对$gl_{\infty}$的推广。我们制定的交织运营商的可积的Kac-Moody李代数对称性。我们写下来明确的玻色化这些运营商不同的选择海森堡子代数。这些不同的实现导致不同层次的孤子方程。例如，对于$sl_N$-对称，我们从V.Kac和J.Van de Leur引入的$s$-分量KP $(n_1+...+n_s = N)$得到作为$(n_1,..., n_s)$-约化的层次.
1998-10-06 hep-th
Quantum Lattice Solitons
用数态方法研究了三种非简谐量子晶格的孤子带：i）离散的非线性薛定谔方程，ii）Ablowitz-Ladik系统，iii）费米极化子模型.假设这些系统中的每一个在一个空间维度上具有$f$折叠平移对称性，其中$f$是自由度（格点）的数目。在第二量子能级$(n=2)$上，我们精确计算了纯量子态的本征函数和能量，由此确定了孤子带的结合能$(E_{\rm b})$、有效质量$(m^{*})$和最大群速度$(V_{\rm m})$作为极限$f \to \infty$内非谐性的函数.对于任意值的$n$，我们有渐近表达式的$E_{\rm b}$，$m^{*}$，和$V_{\rm m}$的功能的非谐性在大和小的非谐性的限制。利用这些表达式，我们讨论和描述对应于经典孤子的纯本征态的波包。
1994-06-22 hep-th
Localisation of Fermions to brane: Codimension $d \geq 2$
我们研究了$4+d$维费米子模型，其中余维系统- $d$支持一个拓扑稳定的解决方案，其中费米子可以局域化到膜，幂律在“瞬子”的背景和指数在“孤子”的背景。当费米子是等标子时，该机制失败，而对于等旋费米子，它是成功的。作为背景，我们考虑了偶余维的Yang-Mills和西格玛模型的瞬子，奇余维的西格玛模型的孤子，以及全余维的Higgs和Goldstone模型的孤子。
2004-03-15 hep-th
A non covariant fermionic determinant and its connection to Luttinger systems
本文考虑了与非协变量子场论有关的一个费米子行列式，该场论用于描述（1+1）维非相对论系统。通过利用洛伦兹不变性时产生的自由度，我们确定了热核调节算子，以便重现正确的色散关系的玻色子激发。我们还导出了泛函玻色化模型的哈密顿量和相应的电流。通过这种方式，我们能够建立精确的热核正则化，从而在Tomonaga-Luttinger模型的玻色化的路径积分和操作方法之间产生完全一致的结果。
2003-11-14 cond-mat hep-th
Fermionic and Bosonic Stabilizing Effects for Type I and Type II Dimension Bubbles
我们考虑两种类型的“维度泡”，这被看作是4d的非拓扑孤子，出现在一个紧凑的额外维度的5d理论。在孤子畴壁内，额外维的大小变化很快。我们考虑的情况下，类型I（II）的气泡内的额外维度的大小比外面大（小）得多。具有薄畴壁的I型气泡可以通过捕获各种粒子模式来稳定，所述粒子模式的质量在气泡内部变得比外部小得多。这是证明在这里的情况下，标量玻色子，费米子，和大量的矢量玻色子，包括卡鲁扎-克莱因零模式和卡鲁扎-克莱因激发模式。II型气泡排出大量粒子模式，但两种类型都可以通过光子稳定。充满等离子体的气泡中含有各种无质量或接近无质量的辐射模式，可以作为长寿命的亚稳态存在。此外，在与“重力袋”的情况下，用于流体填充的维度气泡的度量不表现出在气泡的中心处的裸奇点。
2004-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Fermion scattering on topological solitons in the $\mathbb{CP}^{N-1}$ model
本文利用解析与数值方法研究了$(2+1)$维$\mathbb{CP}^{N-1}$模型中Dirac费米子在拓扑孤子背景下的散射，发现波函数精确解可用合流Heun函数表示，并在Born近似下解析求得散射振幅、截面及分波相移的对称性质。
2023-01-29 hep-th
Functional determinant and Green functions for a fermionic gauge theory on the disk
本文研究了电磁场作用下圆盘上狄拉克费米子的理论。使用热核技术，我们计算的功能行列式后，从费米子解耦的零通量规范自由度的结果。在适当的边界条件下，我们还计算了剩余费米子理论的格林函数。最后，我们分析了与这个规范理论相关的陪集模型，并计算了它的所有关联函数。
1992-09-10 hep-th
Exact Solutions of a Fermion-Soliton System in Two Dimensions
本文研究了（1+1）维空间中Dirac粒子与孤子形式的赝标场的耦合系统，并通过数值计算得到了它的一些精确解。我们用数值方法自洽地、非微扰地求解了耦合方程组，得到了费米子的束缚态和孤子的形状。也就是说，在这个问题中，静态孤子的形状不是预先规定的，而是由方程本身决定的。这一工作超越了以费米子对孤子的反作用为一级修正的微扰理论。我们比较我们的结果，其中规定的孤子的一个完全可解的模型。我们表明，正如预期的那样，我们的系统的总能量低于规定的。我们还非微扰地计算了由孤子的存在引起的费米子的真空极化，并给出了结果。此外，我们计算了孤子质量作为玻色子和费米子质量的函数，发现结果与Skyrme的唯象猜想一致。最后，我们表明，对于固定的参数值，从我们的精确解得到的孤子的形状略有依赖于它耦合的费米子状态。然而，孤立子的确切形状总是非常接近孤立扭结。
2013-09-12 hep-th
Scalar and fermionic Unruh Otto engines
我们研究了量子热机的行为，其中一个量子比特通过量子等价的奥托循环和热库是由于Unruh效应。量子比特描述的Unruh-DeWitt检测器模型二次耦合到一个标量场，并交替到费米子场。在这个循环中，量子比特经历了两个不同的恒定加速度阶段，对应于与热和冷储存器的热接触。明确的条件是来自这个周期所需的加速度有积极的工作输出。通过分析计算的检测器响应函数，我们表明，二次和费米子耦合常数的维数，引入定性不同的行为，从这个周期的工作输出相比，在这种情况下，量子比特线性耦合到一个标量场。
2019-11-01 gr-qc hep-th quant-ph
Coupled fermion-kink system in Jackiw-Rebbi model
本文研究了Jackiw-Rebbi模型，其中无质量的费米子通过Yukawa相互作用与$λϕ^4$理论的扭结耦合.在原来的Jackiw-Rebbi模型中，孤子是被规定的。然而，除了孤子对费米子的作用外，我们还对费米子对孤子的反作用感兴趣。此外，作为一个特殊的例子，我们考虑一个最小的超对称扭结模型，$\mathcal{N}=1$，在（$1+1$）维。在这种情况下，玻色子自耦合$λ$和费米子与孤子之间的Yukawa耦合$g$具有特定的关系$g=\sqrt{λ/2}$。由于系统的耦合运动方程组不能解析求解，我们采用数值方法自洽求解。我们得到的束缚能谱，束缚态的系统和相应的形状的孤子使用松弛方法，除了零模费米子态和阈值能量是解析可解的。借助于这些结果，我们能够显示如何孤子的影响，在一般情况下和超对称的情况下。我们得到的结果与文献中以孤子为背景的结果一致。
2016-12-29 hep-th
Fermionic zero modes in the vortex field in arbitrary dimensions and index of Dirac operator with Majorana-like interaction
在这项工作中，我们考虑费米子零模的外部标量和电磁场形成的旋涡球。我们找到了不同维费米子方程之间的对应关系，在无质量费米子情况下，通过旋涡场找到了它们的显式表达式，在有质量费米子情况下，通过在极点附近的渐近性找到了它们的显式表达式，并通过证明球上费米子的指数定理来检验解的个数.作为导出指数的一部分，我们编写了热方程的格林函数的详细计算。
2011-11-15 hep-th
Heat-kernel coefficients and functional determinants for higher-spin fields on the ball
研究了欧氏$4$球上高自旋场的zeta函数。明确给出了相应热核展开式的主导系数，并计算了zeta泛函行列式。对于费米子领域的行列式示出不同的本地和光谱边界条件。
1995-08-18 hep-th
Quantum mechanical stability of fermion-soliton systems
由对称性破缺产生的拓扑对象可以是稳定的或亚稳定的，这取决于对称性破缺的模式。然而，如果它们获得费米子的零能量模式，并在此过程中获得非整数费米子电荷，亚稳组态也得到稳定。在狄拉克费米子的情况下，数算符的谱移动了1/2。在马约拉纳费米子的情况下，将费米子数的负值分配给占据零能级的有限数量的状态变得有用，构成\textit{majorana pond}。我们确定这些国家的奇偶校验，并证明了一个超选择规则。因此，半整数费米子数的物体的衰变是不可能孤立地或通过与普通粒子的散射来实现的。这一结果对宇宙学和凝聚态物理都有重要意义。
2004-05-16 hep-ph hep-th
Masses and Interactions of q-Fermionic Knots
q-电弱理论建议把基本粒子描述为用SU_q（2）的不可约表示标记的孤子。由于纽结也可以用SU_q（2）的不可约表示来表示，我们研究了一个基于四个费米子族（轻子、中微子、（-1/3）夸克、（2/3）夸克）与四个最简单纽结（三叶形）一一对应的基本粒子模型。在这个模型中，每个家族中的三个粒子被识别为它们共同的三叶形的基态和前两个激发态。在标准电弱理论的指导下，我们计算了限制费米子质量和它们之间相互作用的条件。在目前的形式下，该模型预测了第四代费米子以及中微子光谱。q几乎等于1的相同模型与Kobayashi-Maskawa矩阵相容。根据对这些预测的测试，模型可能会被改进。
2005-10-26 hep-th
Nonlinear Coherent Transport in 2D Thermal Metamaterials: From Solitons and Topological Defects to Quantum Computing
Capgemini（凯捷）；Capgemini Quantum Lab（凯捷量子实验室）；Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
本文提出二维热元材料的统一理论框架，结合非线性晶格动力学、基于孤子的有效场论和几何排列的缺陷网络，揭示了双通道输运机制及其对几何、非线性和温度的敏感性，为热管理提供新途径。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
