Parafermion statistics and the application to non-abelian quantum Hall states
利用仿费米子的（不相容）统计研究了准空穴在成对（或一般成簇）量子霍尔态上的简并性。重点讨论了用于描述自旋极化和自旋单一的量子簇霍尔态的Z_k和su（3）_k/u（1）^2赝费米子。
2002-01-17 cond-mat.mes-hall hep-th
Parafermions in Interacting Nanowire Bundle
我们提出了一个方案，诱导$\mathbb{Z}_3$ parafermion模式，奇异的零能量束缚态，具有非阿贝尔统计。我们考虑一个最小的设置，由一束四个隧道耦合纳米线托管无自旋电子，相互作用强烈。我们的装置的特点是，它只依赖于简单的一维导线，均匀磁场，和强相互作用，但不需要超导或奇异的量子霍尔相位的存在。
2013-11-16 cond-mat.mes-hall
Parafermion Hall states from coset projections of abelian conformal theories
Z_k-parafermion Hall态是一种k电子团簇的不可压缩流体，它推广了成对电子的Pfavian态。扩展我们以前的分析Pfweenan，我们引入两个“父母”阿贝尔霍尔国家减少到parafermion状态通过投影出一些中性自由度。第一个阿贝尔态是一个广义的（331）态，它描述了k个可区分的电子的聚集，并在电子坐标上对称化后再现了parafermion态。这种描述产生了parafermion态的准粒子波函数的简单表达式。第二阿贝尔态是在（2k-1）维手征电荷格点上用保角理论实现的，它通过陪集结构su（k）1 +su（k）1/su（k）2约化为Z_k-仿费米子态。通过对这种结构的详细研究，我们可以完整地描述仿费米子Hall态的激发，包括场的识别、Z_k对称性和配分函数。
2000-09-28 cond-mat.mes-hall hep-th
Parafermion braiding in fractional quantum Hall edge states with finite chemical potential
仿费米子是推广了马约拉纳费米子的非阿贝尔任意子，在拓扑量子计算中有很大的应用前景。我们研究了在填充因子为$ν= 1/n$（$n$奇数）的分数量子霍尔系统中，$\mathbb{Z}_{2n}$亚费米子的编织。利用玻色化和玻色化的组合，我们计算了一对被带隙区隔开的副费米子的能量分裂随距离和化学势的变化。在量子霍尔边缘态中，通过对顺费米子对的反复熔合和成核，可以实现顺费米子的编织。考虑到有限分离和有限化学势，我们数值模拟了常规的亚费米子编织方案。我们发现，非零的化学势的编织过程中的绝热性带来了挑战，因为它会导致意外交叉的频谱。为了弥补这一点，我们提出了一个改进的编织协议，避免这些退化。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral persistent currents and magnetic susceptibilities in the parafermion quantum Hall states in the second Landau level with Aharonov-Bohm flux
利用量子Hall边缘态的有效共形场论，我们提出了一个简洁而方便的计算方法，计算了Z_k亚费米子量子Hall态在第二朗道能级介观圆盘中手征持续电流的周期、振幅和温度行为以及磁磁化率.我们的数值计算表明，持续电流是周期的Aharonov-Bohm通量与周期正好是一个通量量子，并具有抗磁性的性质。在高温区，它们的振幅随温度的升高呈指数衰减，相应的指数是非费米液体的普遍特征。这些指数的理论结果与从数值数据中提取的结果完全一致，并表明一般来说，中性扇区有一个非平凡的贡献。我们强调的非全纯因子的关键作用，首先提出的卡佩利和Zemba的上下文中的共形场论配分函数的量子霍尔态，确保环配分函数下的Laughlin谱流的不变性。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall
$\mathbb{Z}_4$ Parafermions in an interacting quantum spin Hall Josephson junction coupled to an impurity spin
$\mathbb{Z}_4$赝费米子可以在强相互作用的量子自旋霍尔约瑟夫森结或与杂质自旋强耦合的自旋霍尔约瑟夫森结中实现。在本文中，我们研究了一个具有这两种特征的系统，但具有弱（排斥）相互作用和弱耦合自旋。我们发现，对于一个强各向异性交换相互作用，在低温下，系统进入一个强耦合极限，其中它主机两个$\mathbb{Z}_4$ parafermion，表征四倍简并的基态。我们明确地构建parafermion运营商，并表明，他们促进分数$e/2$电荷隧道结。有效低能谱对超导相位差的依赖性揭示了超导电流的$8π$周期性。
2017-11-14 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
Thermopower and thermoelectric power factor of ${\mathbb Z}_k$ parafermion quantum dots
使用共形场论方法来研究分数量子霍尔态的热电特性，先前在Nucl. Phys. B 894（2015）284中开发，我们证明了在$\mathbb{Z}_k$ parafermion霍尔态中通过Fabry-Pérot干涉仪中的点接触实现的库仑阻塞岛的热电功率因数，可以给出区分具有相同电学性质的不同量子霍尔态的拓扑顺序的可靠签名。例如，虽然在库仑阻塞制度的电导峰图案的这种状态实际上是不可区分的$v_n \ll v_c$，即使在有限的温度下，其中$v_n$和$v_c$分别是中性和带电模式的费米速度，相应的状态的功率因数$\mathcal{P}_T$是更敏感的中性模式。特别是，$r=v_n/v_c$越小，功率因数的不对称性就越大，再加上中性模的多重性导致的电导峰的热展宽，可以给我们一个最终的工具来弄清楚哪些竞争的量子霍尔普适性类确实在实验中实现了。我们给出了一个完整的描述的功率因子分布在$\mathbb{Z}_3$和$\mathbb{Z}_4$的parafermion态与任意数量的准粒子定位在散装可能是有用的与实验进行比较。
2015-08-17 cond-mat.mes-hall
$\mathbb{Z}_4$ Parafermions \& the $8π$-periodic Josephson effect in interacting Rashba nanowires
我们证明了在具有Rashba自旋轨道耦合和邻近诱导超导的相互作用量子线中出现了满足$\mathbb{Z}_4$仿费米子代数的零能束缚态。这些状态的四重简并性受到时间反演对称性和费米子宇称守恒的保护，并且由于具有电荷$e/2$的分数激发的隧穿而导致约瑟夫森电流的$8 π$周期性。即使在扰动的存在下，我们建议，这种周期性将保持可见的驱动，电流偏置夏皮罗步骤测量当前国家的最先进的拉什巴线。
2016-02-08 cond-mat.mes-hall
Signatures of Parafermion Zero Modes in Fractional Quantum Hall-Superconductor Heterostructures
该研究分析分数量子霍尔边缘与 s 波超导体邻近耦合结中的隧穿和背散射，揭示 parafermion 周期随温度及费米子宇称条件的变化，并指认电流-相位关系形状作为其观测特征。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric characteristics of ${\mathbb Z}_k$ parafermion Coulomb islands
利用圆盘上${\mathbb Z}_k$亚费米子量子Hall态的显式有理共形场论配分函数，数值计算了有限温度下库仑阻塞岛的热电功率因子.我们表明，功率因数是相当敏感的中性自由度，并最终可以用来区分实验不同的量子霍尔态具有相同的电性能。这可能有助于我们确认非阿贝尔准粒子，如斐波那契任意子，是否确实存在于实验观察到的量子霍尔态中。
2016-01-26 cond-mat.mes-hall 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
Spontaneous fractional Josephson current from parafermions
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心、塔塔基础研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata（印度科学教育研究院加尔各答分校物理系）
研究了一种由两个量子霍尔系统边缘模式构成的parafermion约瑟夫森结，通过s波超导体近邻作用。通过控制两个反向传播边缘长度差异，可产生自发电相偏置，对Majorana或parafermion零模实现电控。
2022-08-28 cond-mat.mes-hall
Beyond paired quantum Hall states: parafermions and incompressible states in the first excited Landau level
普费曼量子霍尔态可以看作是自旋极化电子或复合费米子的配对，通过找到具有k+1体相互作用的某些哈密顿量的精确基态来推广，对于所有整数k > 0。这些态的波函数非常简单，涉及k粒子簇，并且与二维共形场论中的parafermion电流相关。k=2的情况是Pfweian。当k > 1时，这些系统的准粒子激发被期望具有非阿贝尔统计，就像Pfweian的那些。当k=3时，这些基态与第一激发朗道能级电子的（2体）库仑相互作用哈密顿量的基态有很大的重叠，总填充因子为ν=2+3/5，2+2/5。
1998-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Parafermions in a multilegged geometry: Towards a scalable parafermionic network
准费米子零模是一种非阿贝尔激发，被预言出现在物质拓扑相的边界。与以前的建议相反，在这里，我们表明，这种零模式也可能存在于量子霍尔态的多腿星结。我们证明了可以通过量子反点和分数边模的协议来检测和操纵简并仿费米希尔伯特空间中的量子态。这种星形结构可能是二维仿费米网络的基石。
2022-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effective Chern-Simons Theories of Pfaffian and Parafermionic Quantum Hall States, and Orbifold Conformal Field Theories
我们提出了一个纯粹的陈-西蒙斯制定的家庭有趣的共形场论描述非阿贝尔量子霍尔态的边缘状态。这些理论包含两个阿贝尔陈-西蒙斯场，分别描述这些模型的电磁带电部分和中性部分。带电扇区是通常的阿贝尔陈-西蒙斯理论，成功地描述了劳克林型不可压缩流体。中性扇区是一个2+1维理论，类似于1+1维轨道折叠共形场论。它基于规范群O（2），其中包含一个${\bf Z}_2$不连通群流形，这是该理论的显著特征。在q级，中性扇区的阿贝尔理论产生了一个${\bf Z}_{2q}$对称性，通过施加电荷共轭不变性的${\bf Z}_2$对称性，它被进一步降低。中性扇区剩余的${\bf Z}_q$对称性是（费米子）q-Pfizer态非阿贝尔统计的起源。
2000-11-08 cond-mat.mes-hall hep-th
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
Majorana and parafermion corner states from two coupled sheets of bilayer graphene
我们考虑一个由两个双层石墨烯耦合片组成的强自旋轨道相互作用机制，其中静电约束用于创建一个有效的量子线阵列。我们发现，对于合适的线间耦合系统支持一个拓扑绝缘体阶段表现出Kramers合作伙伴的无间隙螺旋边缘状态，而额外存在的一个小的平面内磁场和弱邻近诱导的超导性导致出现的零能量马约拉纳角状态在所有四个角落的矩形样品，表明过渡到一个二阶拓扑超导相。强的电子-电子相互作用的存在下，以促进上述阶段，其异国情调的分数对应物。特别地，我们发现该系统支持分数拓扑绝缘体相呈现分数带电无隙边缘态和分数二阶拓扑超导相呈现零能量$\mathbb{Z}_{2m}$ parafermion角态，其中$m$是由化学势的位置确定的奇数。
2020-03-19 cond-mat.mes-hall
$U(1) \times U(1) \rtimes Z_2$ Chern-Simons Theory and Z_4 Parafermion Fractional Quantum Hall States
研究了具有积分耦合常数（k，l）的$U(1) \times U(1) \rtimes Z_2$ Chern-Simons理论及其与某些非阿贝尔分数量子Hall态的关系.对于$U(1) \times U(1) \rtimes Z_2$陈-西蒙斯理论，我们展示了如何计算其希尔伯特空间的维数在属g表面，以及如何产生拓扑不同的激发的量子维数。我们发现$U(1) \times U(1)\rtimes Z_2$ Chern-Simons理论中的Z_2涡旋具有非阿贝尔统计量，并给出了在球面上存在n对Z_2涡旋时如何计算Hilbert空间的维数.这些结果表明，l=3的$U(1)\times U(1) \rtimes Z_2$ Chern-Simons理论是Z_4类赝费米子（Read-Rezayi）分数量子Hall态的低能有效理论，它发生在填充分数$ν= 2/(2k - 3)$ . $U(1)\times U(1) \rtimes Z_2$理论比另一种$SU(2)_4\times U(1)/ U(1)$ Chern-Simons理论更有用，因为场与电子流体的物理自由度和在双组分到单组分量子相变的另一侧的阿贝尔双层相更密切相关。我们讨论了利用这一理论来理解进一步的相变的可能性，特别是$ν= 2/3$相图。
2009-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parafermions in polarized $ν=2/3$ Fractional Quantum (Anomalous) Hall Heterostructures
Max-Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）；Purdue University（普渡大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
该研究针对与超导体近邻耦合的自旋极化ν=2/3分数量子霍尔态边缘，通过玻色化和重整化群分析，揭示了干净系统和无序系统中Z₃准费米子零模的稳定机制。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
$Z_4$ parafermion $\pm π/2$ modes in interacting periodically driven superconducting chain
我们从理论上报道了在周期驱动的具有适度费米子Hubbard相互作用的自旋超导链中出现的$Z_4$顺费米子边缘模。这些平行费米子边缘模代表$\pm π/(2T)$准能激发（$T$是驱动周期），它没有静态对应物，并且由相互作用效应和周期驱动之间的相互作用引起。在特定的参数值下，这些奇异准粒子可以解析地精确导出。进一步提供了强有力的数值证据，证明它们对参数值变化和空间无序的鲁棒性。我们的建议提供了一条实现parafermions没有分数量子霍尔系统或复杂的相互作用的路线。
2021-09-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Commuting-projector Hamiltonians for chiral topological phases built from parafermions
我们引入了一个家庭的投影仪的自由度涉及$\mathbb{Z}_{3}$ parafermion零模式驻留在父分数量子霍尔流体的投影哈密顿。在这个家庭中出现的两个最简单的模型从穿着伊辛顺磁和环面码自旋模型与parafermions，我们研究他们的边缘特性，任意子激发，基态简并。我们发现，第一个模型实现了一个丰富的拓扑相位（SET）的$\mathbb{Z}_2$自旋翻转对称性从伊辛顺磁置换的任意子。有趣的是，这个SET和父量子霍尔相位之间的接口实现了不需要微调的强制性$\mathbb{Z}_3$ parafermion临界。第二个模型表现出一个非阿贝尔相位，这是符合$\text{SU}(2)_{4}$拓扑顺序，并可以通过测量的$\mathbb{Z}_{2}$对称性在SET访问。利用具有$\mathbb{Z}_{2}$ -分次结构的Levin-Wen弦网模型，我们推广了这一模型，构造了一大类具有相同关系的$\mathbb{Z}_{2}$集合和非阿贝尔拓扑序的分次投影模型.我们的构造提供了手征玻色子非阿贝尔拓扑序的第一个投影-哈密顿实现。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Paired and clustered quantum Hall states
我们简要地总结了具有配对或成团性质的量子霍尔态的性质。他们的研究采用了与parafermionic共形场论的基本联系。我们报告封闭形式的多体波函数和多重性的基本准孔激发的表达式。
2001-12-20 cond-mat.mes-hall
Dynamical topological excitations in parafermion chains
多体系统中的拓扑激发是现代凝聚态物理的基石之一。特别是，parafermions是难以捉摸的分数激发可能出现在分数量子霍尔超导结，并代表了分数量子物质的主要里程碑之一。在这里，通过使用张量网络和核多项式技术相结合，我们证明了零模和有限能量激发的出现在多体parafermion链。我们显示的外观零能量模式的拓扑parafermion链的边缘的多体谱函数，它们与系统的拓扑简并的关系，我们比较它们的物理与拓扑超导体的Majorana束缚态。我们证明了关于各种扰动的parafermion拓扑模式的鲁棒性，我们展示了弱耦合parafermion链如何引起间隙激发。我们的结果证实了张量网络方法在研究相互作用的仿费米子链动力学激发方面的通用性，并突出了仿费米子模型中拓扑模的鲁棒性。
2021-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A universal conformal field theory approach to the chiral persistent currents in the mesoscopic fractional quantum Hall states
本文提出了一个计算Aharonov-Bohm磁场作用下介观分数量子霍尔盘样品中手征持续电流、磁化强度和磁化率的周期和振幅的通用而紧凑的方案.该方法利用量子霍尔效应中边缘态的有效共形场论，导出了通量存在时相应的配分函数的显式表达式。我们指出了一个特殊的不变性条件的配分函数，从布洛赫-拜尔斯-杨定理，它代表了劳克林谱流的关键作用。作为一个例子，我们将此方法应用于Z_k类顺费米子Hall态，证明了它们具有普遍的非费米液体行为，没有反常振荡。为了分析仿费米子态持续电流的高温渐近性，我们导出了由u（1）扇区的S矩阵和实现为对角仿射陪集的中性仿费米子扇区的S矩阵构成的模S矩阵。
2004-08-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Dynamics of parafermionic states in transport measurements
本研究针对混合分数量子霍尔-超导体平台中的仲费米子态，采用随机量子跳跃方法模拟其输运动力学，揭示了电流读出的投影测量特性及三电平电报噪声等特征，还探讨了四仲费米子器件中融合代数的电输运观测方案。
2023-10-09 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
Anomalous periodicity and parafermion hybridization in superconducting qubits
拓扑量子计算依赖于一个受保护的退化子空间，以抗噪声的方式实现复杂的操作。为此，基于非阿贝尔准粒子（如parafermions）的混合平台具有很大的前景。预计这些将出现在分数量子霍尔态和超导体之间的界面处，因此自然耦合到超导量子位。在这里，我们研究了一个parafermionic fluxonium电路，并表明拓扑状态的存在下产生一个惊人的周期性的量子比特谱。此外，在量子比特微波谱中，可以检测到与分数准粒子多重隧穿相关的不同仲费米子耦合的独特和显著的特征。有限的parafermion耦合可以减少充分退化的非阿贝尔流形，我们表明，这种配置可以用来评估系统的剩余程度的保护。
2022-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Parafermions in fractional Chern insulator-superconductor heterostructures: the role of spin polarization
本研究分析极化FQAH边缘沟道中的配对与隧穿通道，证明畴壁携带Z3 parafermions，并指出需要偶频等自旋配对，预期6π周期约瑟夫森电流。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall
Readout of parafermionic states by transport measurements
最近的实验已经证明了将超导配对引入反向传播分数量子霍尔边缘模的可能性。这为实现局域化的仿费米子模铺平了道路，非阿贝尔任意子以非局域方式共享分数电荷。我们表明，对于一对孤立的parafermions，这个联合自由度可以读取标准金属电极的电导测量。我们提出了两个互补的设置。我们首先研究通过一个接地超导体托管两个相互作用的parafermion的运输。在低能极限下，其电导峰揭示了它们共享的分数电荷，产生弱准粒子中毒的三态电报噪声。然后，我们研究了两端电子电导的封锁分数拓扑超导体，它显示了一个特征$e/3$周期性的零偏置峰在深拓扑制度，从而发出信号的存在下，parafermionic模式。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structure of Quasiparticles and Their Fusion Algebra in Fractional Quantum Hall States
最近发现，分数量子霍尔（Fractional quantum Hall，简称FHH）态可以通过电子靠近时基态波函数趋于零的方式来分类。处于超顺磁共振态的准粒子也可以用类似的方法进行分类，即根据电子靠近准粒子时产生的零模式进行分类。本文结合零模式方法和共形场论方法计算准粒子的拓扑性质。我们讨论了如何自然地形成磁平移代数的表示，与阿贝尔准粒子的表示成员彼此不同的准粒子在B-H状态。我们发现，这种结构大大简化了准粒子的拓扑性质，如他们的融合规则，收费，和标度尺寸，并具有后果的基态简并的高亏格表面上的BARCH状态。我们发现约束的准粒子，可以融合在一起，这使我们能够获得准粒子的融合规则，从他们的模式的零，至少在（广义和复合）parafermion状态的情况下。我们还从CFT计算的准粒子类型的数量在广义和复合parafermion状态，这证实了以前通过一个完全不同的方法得到的结果。
2008-09-05 cond-mat.mes-hall
Non-Abelian states with negative flux: a new series of quantum Hall states
将仿费米子成团的思想应用于具有正负通量的复合玻色子，提出了一系列新的描述分数量子霍尔态的试探波函数。这些非阿贝尔态与其他基态如条纹或复合费米子态竞争填充因子k/（3 k +/- 2）。这两个系列包含了潘等人最近发现的所有状态。90，016801（2003）]，包括偶数分母情况。精确对角化的研究领域和环面点，他们可能的相关性填充因子3/7，3/11和3/8。
2007-05-11 cond-mat.mes-hall
Overlap of parafermionic zero modes at a finite distance
仿费米子束缚态是马约拉纳束缚态的推广，在近似分数量子霍尔边缘态中，它被预言为零能量本征态。类似于MBS，PBS之间的有限距离可以分裂基态简并性。然而，parafermionic模式有一个更丰富的交换统计比MBS，所以几个相互作用项是允许的潜在的$\mathbb{Z}_{2n}$对称性，使有效的哈密顿量管理一对PBS在一个有限的距离非平凡。在这里，我们使用的分析技术（半经典瞬子近似）和数值技术（量子蒙特卡罗模拟）的组合，以确定有效的耦合哈密顿量。为了这个目的，我们超越了稀释的一瞬子气体近似，并显示如何有限尺寸的影响，可以引起更高阶的parafermion相互作用。我们发现分析结果和蒙特卡罗模拟之间非常吻合。我们估计，这些有限尺寸的修正应该是可观察到的，在最近提出的实验中观察强相关系统中的光子带隙。
2022-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Can Majorana zero modes in quantum Hall edges survive edge reconstruction?
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）；Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata（印度科学与教育研究所加尔各答分校物理系）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所国际理论科学中心）
研究探讨量子反铁磁边缘在边缘重构后Majorana零模的稳定性，发现边缘重构使拓扑态数翻倍，并通过分数约瑟夫森电流观测到新态。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Parafermionic generalization of the topological Kondo effect
我们提出并研究了拓扑近藤效应的一个仿费米推广。后者已被预测出现库仑阻塞介观拓扑超导体（马约拉纳盒），其中至少有三个正常的引线隧道耦合到不同的马约拉纳零模式的盒子。马约拉纳状态表示量子杂质自旋，由于引线之间的共隧穿过程而被部分屏蔽，具有稳定的非费米液体基态。我们的理论研究了一个推广，其中（i）马约拉纳状态被拓扑保护的parafermion零模式取代，（ii）充电效应再次定义了一个自旋量子杂质上产生的parafermion盒，和（iii）正常的铅取代分数边状态。在这个多端问题中，不同的分数边引线仅通过parafermion盒耦合。我们表明，虽然线性电导张量表现出类似的行为，在马约拉纳的情况下，无论是在弱耦合和强耦合，我们的parafermionic推广实际上不是一个近藤问题，但定义了丰富的新一类量子杂质问题。在强耦合固定点处，通过参考引线注入的电流将各向同性地划分为所有其他引线中的输出电流，以及分散到参考引线中的通用负电流。因此，该设备可以作为电流提取器操作，其中电流划分在固定点处是无噪声的。我们描述了一个分数量子霍尔设置接近超导体和铁磁体，这可以允许在不久的将来实验实现。
2018-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Charge $2e/3$ superconductivity and topological degeneracies without localized zero modes in bilayer fractional quantum Hall states
最近的研究表明，在传统的阿贝尔分数量子霍尔态中，可以产生具有局域化的仿费米子零模的非阿贝尔缺陷。在这里，我们提出了一种替代路线，以创建，操纵和测量拓扑保护的退化耦合到超导体的双层BHH状态，而不创建本地化的parafermion零模式。我们主要集中在电子空穴双层，与$\pm 1/3$劳克林在每一层的状态，与邻近耦合到超导体的边界。我们表明，超导体诱导电荷$2e/3$准粒子对凝聚在每个边界的H状态，这导致（1）拓扑保护的简并，可以通过测量电荷传感实验和（2）部分电荷$2e/3$ AC约瑟夫森效应。我们证明了一个模拟的非阿贝尔编织是可能的，尽管没有一个本地化的零模式。我们讨论了几个实际的优势，这个建议比以前的工作，也扩展到电子-电子双层在$ν= 2/3 + 1/3$耦合到超导性，电子-空穴双层只有层间隧穿。
2016-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Vortex Lattice Structure and Topological Superconductivity in the Quantum Hall Regime
当一个量子反常霍尔系统与一个s波超导体邻近耦合并且磁化方向反转时，手征拓扑超导体有望以中间态的形式出现。在本文中，我们解决的边缘状态的普通量子霍尔系统接近耦合到s波超导体，明确说明朗道量子化的性质。我们发现，拓扑超导相的外观与奇数的马约拉纳边缘模式是依赖于系统的涡旋晶格的结构。更确切地说，每个晶胞包含奇数个超导通量量子的涡旋晶格总是支持偶数个手性边缘通道，因此与正常的量子霍尔绝缘体电连接。我们讨论了在邻近耦合量子霍尔系统中通过操纵涡旋晶格结构来实现手征拓扑超导性的策略。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall
Filling the Bose sea: symmetric quantum Hall edge states and affine characters
我们探讨了$k$簇“parafermion”量子霍尔态的玻色子类似物的结构。我们展示了$k$ -聚集量子霍尔液滴的多玻色子波函数如何自然地出现在仿射李代数$\hat{su}(2)_k$的可积表示中作为梯形算子的矩阵元素。利用Feigin和Stoyanovsky的结果，我们计算了具有$k$ -聚类性质的对称多项式空间的维数，并表明随着液滴尺寸的增长，其边缘激发的配分函数演变为表征的特征。这证实了边缘态的希尔伯特空间与$\hat{su}(2)_k$边缘电流代数的表示空间一致。我们还表明，自旋单线态，两个组件$k$ -集群玻色子流体是类似的可积表示的$\hat{su}(3)$。这些构造不需要副费米子。
2004-09-14 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Josephson Effect Without Superconductivity: Realization in Quantum Hall Bilayers
我们发现，一个量子霍尔双层与全填充$ν= 1$应表现出类似的动态制度的磁通量流在大约瑟夫森结。这种类比可以解释层间隧穿电导中的显著峰值[ \prl { \bf 84}，5808（2000）]。在低偏置电压下，磁通流很可能是时空混沌的，这将通过宽带噪声表现出来。峰位置可以通过面内磁场控制。
2001-02-18 cond-mat.mes-hall
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
Generalized parafermions and non-local Josephson effect in multi-layer systems
本文从理论上研究了两个多层分数量子霍尔系统边缘之间的背散射和超导邻近项的影响。虽然不同的层是强烈的相互作用，我们假设它们之间的隧道是不存在的。研究了$N$层系统中两种机制所能产生的区域边界，发现了实现广义仿费米子代数的$N$定域零模算符.我们进一步提出了一个实验，能够探测的广义parafermionic束缚态的印记。这是通过将不同的超导接触耦合到不同的层，并检查作为各种相对超导相的函数的约瑟夫森效应的周期性来完成的。值得注意的是，即使我们在一层超导体之间施加相位差，由于层间相互作用，我们也会在其他层诱导约瑟夫森电流。此外，虽然约瑟夫森效应通常只用于探测带电自由度，但独立控制层间超导相位差的可能性使我们能够找到底层多层系统中性模式的印记。特别是，我们提出了两种配置，其中之一是能够隔离与充电模式相关的信号，而其他探头的中性模式。
2016-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological contextuality and anyonic statistics of photonic-encoded parafermions
准粒子中毒是实现基于Majorana理论的量子计算的一个基本问题，在Majorana零模态的测量过程中会出现准粒子中毒现象。副费米子是马约拉纳费米子的自然推广，可以编码对准粒子中毒免疫的拓扑量子。虽然预期在超导分数量子霍尔系统中会出现parafermions，但目前的技术还无法实现。为了绕过这个问题，我们采用了光子量子模拟器，实验证明基于parafermion的通用量子计算的关键组成部分。我们在这篇文章中的贡献是双重的。首先，通过对光子态的操纵，我们实现了对应于仿费米子编织统计的Clifford算符Berry相位。其次，我们通过证明仿费米子编码量子态的上下文性，首次研究了拓扑系统中的量子上下文性。重要的是，我们发现，拓扑编码的上下文打开了魔态蒸馏的方式，而上下文和编织诱导的克利福德门对本地噪声有弹性。通过引入上下文，我们的光子量子模拟提供了第一步，实现拓扑量子计算的物理鲁棒性的方法。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Topological superconductivity in Quantum Hall-superconductor hybrid systems
我们开发了一种方案，基于与超导体（SC）耦合的整数量子霍尔（QH）系统邻近度来设计具有马约拉纳边缘态的拓扑相。由于SC序参量中的涡旋，SC - QH混杂系统可以用具有十个不成对动量的Bloch问题来描述，对应于SC序参量的极大点和鞍点。对于遵守涡格对称性的外部势，具有不成对动量的态具有简并性，使得系统总是处于平凡相。然而，一个无公度势可以解除简并并驱动系统进入拓扑非平凡相。
2014-08-26 cond-mat.mes-hall
Floquet Majorana and Para-Fermions in Driven Rashba Nanowires
我们研究了在磁场作用下，周期性驱动的具有Rashba型导带和价带的纳米线。我们确定拓扑制度，系统主机零能量马约拉纳费米子。我们进一步研究了强电子-电子相互作用的影响，产生的parafermion零能量模式托管在纳米线的两端。我们考虑的第一个设置允许拓扑相位仅施加静态磁场，而不需要超导性。第二种设置涉及超导性和随时间变化的磁场，并允许一个生成拓扑相没有微调的化学势。有前途的候选材料是石墨烯纳米带，由于其固有的粒子-空穴对称性。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall
Induced Superconductivity in the Quantum Spin Hall Edge
拓扑绝缘体是一种新发现的物质相，其特征是由新颖的导电边界态包围的带隙体。自从它们的理论发现以来，这些材料鼓励人们努力研究它们的特性和能力。这项活动最引人注目的成果之一是在拓扑绝缘体表面设计一种新的超导体。这些拓扑超导体将能够支持局域化的马约拉纳费米子，这种粒子的编织特性被认为是容错量子计算机的基础。尽管有明确的理论动机，拓扑超导性的结论性实现仍然是一个突出的实验目标。在这里，我们提出的测量超导诱导的二维碲汞/碲镉汞量子阱，成为量子自旋霍尔绝缘体时，阱宽度超过d_{C} =6.3 nm的材料。在7.5 nm宽的井，我们发现，超导被限制在一维样品的体积密度耗尽的边缘。然而，当阱宽减小到4.5 nm时，边缘超电流不能与体中的超电流区分开。这些结果为量子自旋霍尔效应的螺旋边缘诱导的超导性提供了证据，这是向一维拓扑超导性的展示迈出的有希望的一步。我们的研究结果还提供了这些边缘通道的宽度的直接测量，其范围从180 nm到408 nm。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
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
Revealing topological superconductivity in extended quantum spin Hall Josephson junctions
量子自旋霍尔超导体混合物是拓扑超导性和马约拉纳模式的有前途的来源，特别是考虑到HgTe和InAs/GaSb的最新进展。提出了一种新的方法来揭示支持分数约瑟夫森电流的扩展量子自旋霍尔约瑟夫森结的拓扑超导性。具体来说，我们表明，作为一个线程之间的超导体的磁通量，临界电流的痕迹具有清晰的指纹拓扑超导性的干扰模式-即使当噪音破坏宇称守恒。
2014-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superfluidity and Superconductivity in Double-Layered Quantum Hall state
我们讨论并回顾了导致某些量子霍尔态，特别是所谓的双层（mmm）态的超流性/超导性的基本物理。在量子霍尔态的量子关联的K矩阵描述中，det（K）=0的那些态包含导致超流性/超导性的特殊关联。我们提出了一种四端测量方法来测量层间隧穿中的类直流约瑟夫森效应，从而可以从实验上解决（mmm）态的超流/超导性问题。
2002-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers II: Zero-field topological superconductivity
已经提出，带反转的电子-空穴双层支持从具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相到量子自旋霍尔绝缘体相的相变，作为增加的电子和空穴密度的函数。在这里，我们表明，在邻近感生超导的存在下，它是可能的实现马约拉纳零模式的时间反演对称性破缺相在没有磁场。我们发展了一个有效的低能理论的存在下的时间反演对称性破缺序参量的系统，以获得解析的Majorana零模，我们发现一个很好的协议之间的数值和解析结果的限制弱破缺的时间反演对称性。通过测量$4π$约瑟夫森电流，我们证明了在超导体/时间反演对称破缺绝缘体/超导体约瑟夫森结中可以检测到Majorana零模.最后，我们证明了马约拉纳融合规则检测是可行的，利用自发时间反演对称破缺序参量的门电压依赖性。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall
Abelian and Non-Abelian States in $ν=2/3$ Bilayer Fractional Quantum Hall Systems
对于整数$n$，在总填充分数为$ν= n+ 2/3$的单组分和双组分量子霍尔（HHH）系统中，存在几种可能的理论上允许的非阿贝尔分数量子霍尔（HHH）态。其中一些态甚至拥有非阿贝尔统计的准粒子，这些准粒子足够强大，可以进行通用拓扑量子计算，因此特别令人感兴趣。在这里，我们发起了一个系统的数值研究，使用精确对角化和变分Monte Carlo，调查的相图在总填充分数$ν= n+2/3$，特别是包括非阿贝尔$Z_4$ parafermion状态的可能性的$Z_4$系统。在$ν= 2/3$双层，我们确定的相图作为层间隧穿和排斥的函数，发现只有三个竞争阿贝尔状态，没有$Z_4$状态。另一方面，在单组分系统中，在$ν= 8/3$，我们发现$Z_4$ parafermion状态有显着更高的重叠与确切的基态比Laughlin状态，以及更大的差距，这表明实验观察到的$ν= 8/3$状态可能是非阿贝尔。我们的结果从两个互补的数值技术同意彼此定性。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Analogues of Superconductivity and the Integer Quantum Hall Effect in an Array of Spin Chains
受利用弱耦合量子线实现量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应的成功思想的启发，我们从理论上构造了两个由弱耦合量子自旋链组成的系统，它们可以表现出超导的自旋类似物和整数量子霍尔效应.具体地说，一个特定的双层的两个阵列的相互作用的自旋链映射，通过乔丹-维格纳变换，一个负的$U$哈伯德模型，表现出超导性。此外，自旋轨道耦合自旋链阵列在适当的外部磁场的存在下被转换为量子线阵列，表现出整数量子霍尔效应。所得到的自旋超导性和自旋整数量子霍尔效应的特征在于它们能够无阻力地传输自旋。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Supercurrent in the quantum Hall regime
将超导性和量子霍尔效应结合起来是一种创造拓扑态和激发态的新途径。尽管有这种潜力，量子霍尔体系中的超导性特征仍然很少，而且通过QH弱连接的超导电流到目前为止还没有实验观察到。在这里，我们证明了在高达2特斯拉的磁场下，QH区中存在一种新型的超导载流态。在量子霍尔机制中观察到的超电流标志着在寻求奇异拓扑激发（如马约拉纳费米子和副费米子）方面迈出了重要的一步，这可能会在容错量子计算中找到应用。
2015-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A classification of symmetric polynomials of infinite variables -- a construction of Abelian and non-Abelian quantum Hall states
无穷变量复波函数的分类是一个重要的问题，因为它关系到物质可能的量子态的分类。本文提出了一种利用无穷元对称多项式的零点模式来分类无穷元对称多项式的方法。这样的分类导致了一类简单的非阿贝尔量子霍尔态的建设，这是密切相关的parafermion共形场论。
2008-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Two-dimensional time-reversal-invariant topological superconductivity in a doped quantum spin Hall insulator
时间反演不变拓扑超导体在体块中具有完全的配对能隙，并且在边缘或表面上具有无能隙的马约拉纳态。在这里，我们从理论上提出了掺杂量子自旋霍尔绝缘体的拓扑超导性。在双轨道模型下研究了掺杂Sn $X$薄膜的对对称性，发现当轨道内吸引力大于轨道间吸引力时，掺杂Sn薄膜实现拓扑超导，这对于自旋轨道耦合较强的掺杂量子自旋霍尔绝缘体是普遍的.在紧束缚模型中对边缘通道进行了数值研究。最后，通过与体Sn中的$3d$超导性的比较，讨论了Sn $X$薄膜中可能的拓扑超导电性。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
