Topological Classification of Excitations in Quadratic Bosonic Systems
研究了具有激发带隙的二次玻色子系统中激发态的拓扑分类。时间反演,电荷共轭,宇称对称性的玻色子系统中引入实现十重对称分类。我们找到一个具体的分解的二次玻色子哈密顿和使用它来证明,每个二次玻色子系统是同伦的两个单粒子子系统的直和。通过继承Atland-Zirnbauer类的拓扑分类表,导出了玻色子的拓扑分类表,并预测了玻色子的唯一拓扑相。最后,提出了具体的拓扑模型来说明玻色激发的特殊性。
2020-09-20 cond-mat.quant-gas
Interacting bosons in two-dimensional flat band systems
讨论了具有最低平带的二维晶格上玻色子的哈伯德模型。在这些系统中,存在临界密度,其中基态是精确已知的,并且可以表示为电荷密度波。在此临界填充之上,取决于晶格结构和相互作用强度,附加粒子或者离域并且在基态中凝聚,或者它们形成对。配对发生在强相互作用下,例如,在棋盘格上。这种现象背后的一般机制进行了讨论。
2015-07-07 cond-mat.quant-gas
Boson and fermion dynamics in quasi-one-dimensional flat band lattices
通过精确模拟粒子运动和计算小量子环中的持续电流,研究了准一维晶格中玻色子和费米子动力学之间的差异。我们考虑三种不同的晶格,在紧束缚模型中表现出平坦带。物理实现被认为是一个具有玻色子或费米子原子的光晶格。假设原子间的相互作用是一种短程排斥作用。玻色子和费米子的不同统计导致不同的动力学。由于泡利不相容原理,无自旋费米子很容易被困在平带态中,这阻止了它们相互作用,而玻色子能够将彼此从平带态中推出。
2013-02-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological order-by-disorder in orbitally degenerate dipolar bosons in zig-zag lattice
旋量玻色子提供了拓扑有序无序的宏观量子行为的概念上的简单图像:轨道简并之字形晶格中的双组分偶极玻色子的顺磁态对于朝向发展非局域隐序的轨道的无限大量子涨落是不稳定的。在宽参数区,在拓扑态附近实现了具有自发四极晶格常数的局域关联精确基态。
2014-01-24 cond-mat.quant-gas
Superfluidity in topologically nontrivial flat bands
由周期布洛赫函数构建的拓扑不变量表征了物质的新相,例如拓扑绝缘体和拓扑超导体。最重要的拓扑不变量是陈数,它解释了量子霍尔效应的量子化电导。在这里,我们提供了一个普遍的结果,适用于拓扑非平凡带与非零陈数$C$的多带超导体的超流重量$D_{\rm s}$。我们发现,在布里渊区的量子度规,从布洛赫函数计算的不变量的积分,给出了超流的重量在一个平坦的带,与绑定$D_{\rm s} \geq |C|$。因此,只要陈数不为零,即使是平带也可以携带有限的超流。作为一个例子,我们提供了$D_{\rm s}$的时间反演不变的有吸引力的哈珀-哈伯德模型,可以在超冷气体实验测试。一般来说,我们的结果建立了一个拓扑非平凡的平带是一个很有前途的概念,提高超导转变的临界温度。
2015-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Various Topological Mott insulators in strongly-interacting boson system in one-dimensional superlattice
本文研究了超晶格势场中的一维玻色子系统,该系统在实验上是可行的,并且是近年来备受关注的超冷原子气体系统。人们期望该系统具有一个称为拓扑莫特绝缘体(TMI)的拓扑相。我们发现,在强相互作用的情况下,超晶格势和在位相互作用之间的竞争导致各种TMI与非零整数陈数。与硬核玻色子系统相比,软核玻色子系统具有丰富的相图,包括各种非平凡的TMI。通过精确对角化,我们得到了详细的整体相图,包括具有高陈数的TMI和各种非拓扑相。我们还表明,在绝热实验装置中,强相互作用的玻色子TMI表现出拓扑粒子转移,即,拓扑电荷泵现象,类似于弱相互作用系统。由于拓扑电荷泵与Chern数密切相关,各种TMI的特征在于拓扑电荷泵,因此在可行的实验中观察到Chern数。
2017-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fractional Quantum Hall Effect of Hard-Core Bosons in Topological Flat Bands
拓扑平带模型的提出为实现无朗道能级的分数量子霍尔效应提供了一条新的途径。我们在两个有代表性的TFB模型中研究了具有短程相互作用的硬核玻色子,其中一个是著名的Haldron模型(但参数不同)。我们证明了在环面上出现偶数个准简并基态,并且这些态与高能谱之间存在一个强大的谱隙。我们还建立了填充因子为1/2的量子相图,并说明了量子相变到其他竞争性的破胶相。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Squeezing-induced Topological Gap Opening on Bosonic Bogoliubov Excitations
研究了压缩相互作用在诱导玻色子系统拓扑Bogoliubov激发中的作用。我们引入了一个压缩变换,它能够减少相应的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量到一个有效的非相互作用的光谱和拓扑结构不变。在弱相互作用极限下,我们应用微扰理论研究了玻色Bogoliubov激发下压缩诱导的拓扑能隙开放,发现压缩相互作用在有效哈密顿量中起着与自旋轨道耦合或类塞曼耦合等效的作用.因此,我们将这种形式主义的两个现有的模型,提供更深入的了解他们的拓扑结构。我们还构造了基于优雅Clifford代数的实现玻色拓扑Bogoliubov激发的极小模型。我们的建设是潜在的适用于玻色子系统的实验。
2020-09-28 cond-mat.quant-gas
Experimental realization of a symmetry protected topological phase of interacting bosons with Rydberg atoms
拓扑相的概念是描述量子多体系统基态的一个强有力的框架,它超越了对称性破缺的范式。虽然在凝聚态系统中出现了一些拓扑相,但目前的挑战是在人造物质中实现和研究这种量子多体基态。在这里,我们报告的实验实现的对称性保护的拓扑相位的相互作用玻色子在一维晶格,并证明了一个强大的基态简并归因于保护边缘状态。该装置是基于原子被困在一个阵列的光镊和激发到里德伯能级,从而产生了硬核玻色子与有效的跳跃偶极交换相互作用。
2018-10-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Topological flat bands in optical checkerboard-like lattices
我们提出了相对简单的二维和三维棋盘状光晶格,具有非平凡的拓扑性质。通过简单地调整参数,这些晶格可以具有拓扑绝缘相、拓扑半金属相或平凡绝缘相。这使得研究不同的拓扑相变在一个单一的冷原子系统。在拓扑非平凡阶段,平坦带出现在系统的表面。这些表面态具有短的局域化长度,使得它们即使在具有小晶格尺寸的系统中也是可观察的。我们提出的晶格既不需要自旋轨道耦合,也不需要非阿贝尔规范场来达到拓扑非平凡态。
2015-03-10 cond-mat.quant-gas
Topological phases of bosons with local parity coupling on a dimerized lattice
Univ. Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique(图卢兹大学,法国国家科学研究中心,理论物理实验室);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)
研究具有局域宇称耦合的二聚化玻色子晶格模型,用密度矩阵重整化群模拟,发现半填充时正宇称耦合稳定的SPT相和单位填充时负宇称耦合稳定的配对玻色子拓扑相,确立局域宇称耦合为理解一维玻色子拓扑相的框架。
2026-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
π-flux Dirac bosons and topological edge excitations in a bosonic chiral p-wave superfluid
我们研究了在最近的轨道光晶格实验中实现的交错排列的$p_x \pm i p_y$玻色-爱因斯坦凝聚体中元激发的拓扑性质。凝聚波函数可以看作是锶铼酸盐超导体著名的$p_x+ ip_y$动量空间序参量的位形空间变体。我们证明了它的元激发谱具有带$π$ Berry通量的Dirac玻色子。值得注意的是,如果我们诱导之间的人口不平衡的$p_x+ip_y$和$p_x-ip_y$凝聚体组件,一个缺口打开在激发光谱中导致非零陈不变和拓扑保护的边缘激发模式。我们给出了一个详细的描述,我们的建议可以实现标准的实验技术。
2016-08-08 cond-mat.quant-gas
Yang monopoles and emergent three-dimensional topological defects in interacting bosons
作为零维拓扑亏损的杨幂在物理学的多个领域都得到了广泛的研究。然而,它仍然是一个有趣的问题,以了解相互作用对杨单极。在这里,我们表明,许多相互作用的玻色子的集体运动引起奇异的拓扑缺陷,从杨单极所看到的一个单一的粒子。虽然相互作用可以将杨磁单极子分布在参数空间中,或者将它们粘到多个电荷中的一个巨大的电荷上,但三维拓扑缺陷也来自于简并多体本征态的连续流形。它们在较低维度的投影导致了打结的节线和节环。我们的研究结果表明,超冷玻色子原子可以用来创建涌现的拓扑缺陷和直接测量拓扑不变量,是不容易在固体中访问。
2018-10-13 cond-mat.quant-gas
Phase transitions of bosonic fractional quantum Hall effect in topological flat bands
研究了在周期势和Hubbard排斥相互作用下,不同拓扑晶格模型中玻色子$ν=1/2$分数量子霍尔效应的相变。通过精确对角化和密度矩阵重整化群方法,我们证明了在周期势的作用下,多体基态在玻色液体和平凡(Mott)绝缘体之间经历了一个连续的相变,其特征是能量和纠缠熵的平滑交叉.当Hubbard排斥力减小时,这种玻色-超流体将转变为具有直接能级交叉和非对角长程序不连续跳跃的超流态.
2020-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical solitons and boson fractionalization in cold-atom topological insulators
我们研究了无公度密度下的$\mathbb{Z}_2$玻色-哈伯德模型,该模型描述了一个一维相互作用玻色子系统,其隧穿由动力学$\mathbb{Z}_2$场修饰。在相称的密度,该模型被称为主机交织的拓扑相,其中长程序共存的非平凡的拓扑性质。当系统被掺杂到某些无公度填充物时,这种自发对称性破缺(SSB)和拓扑对称性保护之间的相互作用引起了有趣的分数拓扑现象。特别是,我们在此显示如何拓扑缺陷的$\mathbb{Z}_2$字段可以出现在基态,连接不同的SSB部门。这些缺陷是动态的,可以携带拓扑电荷和分数粒子数穿过晶格。在硬核极限中,这种现象可以通过体缺陷对应来理解。使用泵浦参数,我们表明,它也生存有限的相互作用,展示如何玻色子分馏可以发生在强相关的玻色子系统,其中的主要成分已经实现了冷原子实验。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topologically nontrivial and trivial flat bands via weak and strong interlayer coupling in twisted bilayer honeycomb optical lattices for ultracold atoms
该研究针对超冷原子扭转双层蜂窝光学晶格,揭示了不同层间耦合强度下拓扑与平庸平带的演化规律,突破了扭转双层石墨烯的魔角限制,为探索新型强关联物质态提供了新平台。
2025-06-13 cond-mat.quant-gas
Bosonic Condensation and Disorder-Induced Localization in a Flat Band
我们报告的工程上的非色散(平)能带的几何挫折晶格的微柱光学腔。利用系统的非厄米性质,我们实现了激子-极化激元的玻色凝聚到平带中。由于在这样的带中的无限有效质量,凝聚体是高度敏感的无序和碎片到本地化模式反映几何挫折产生的基本本征态。这种认识提供了一种新的方法来研究相干相位的光和物质的控制下的相互作用的挫折,相互作用和耗散。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Fractional Quantum Hall Effect in Topological Flat Bands with Chern Number Two
最近的理论工作已经证明了各种强大的阿贝尔和非阿贝尔分数拓扑相位在晶格模型与拓扑平坦带携带陈数C=1。本文研究了三带三角晶格模型中的硬核玻色子和相互作用费米子,其中最低拓扑平带为陈数C=2。我们发现令人信服的数字证据的玻色子分数量子霍尔效应在$ν=1/3$填充的特点是三倍准简并的基态上的环面,一个分数陈数为每个基态,一个强大的光谱间隙,和准空穴激发光谱的差距。我们还观察到一个强大的费米分数量子霍尔效应的数值证据,在$ν=1/5$填充短程相互作用的无自旋费米子。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Extended flat-bands, entanglement and topological properties in a Creutz ladder
在本工作中,我们考虑压缩局域态(CLS),研究了扩展平带Creutz阶梯的纠缠和拓扑性质。基于CLS图像,我们发现了一个多平带扩展从传统的两个平带Creutz阶梯。一个简单的垂直链间耦合导致四个完整的平带系统,并创建一个附加的$π$磁通模式的克罗伊茨阶梯。有趣的是,强耦合引起拓扑相变,其中CLS的分布被修改:上下平带CLS配对。这种配对导致CLS纠缠的破坏,因此导致消失的边缘模式(即,非平凡拓扑相位的分解)。最后,我们研究了在这个扩展的平带系统中,由完全平带的存在引起的局域动力学。
2020-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Fermionization of Bosons in a Flat Band
强相互作用的玻色子生活在一个晶格中,在其最低能带中具有简并性,经历挫折,可以阻止玻色-爱因斯坦凝聚体的形成。这样的系统形成了研究自旋液体行为的理想场所。我们利用Kagome格点上硬核玻色子费米化的变分原理和Chern-Simons方法发现,在格点填充率$ν=1/3$以下,系统倾向于拓扑有序的手征自旋液体态,该态具有带隙的体原子,自发地破坏时间-折射对称性,支持无质量的手征玻色子边缘模.我们构造了态的多体变分波函数,并证明了相应的能量与平带的能量一致。这一结果证明了系统的基态不能稳定低于$ν=1/3$的玻色凝聚。我们概述的费米化和变分方案适用于任何非布拉维晶格。我们区分的角色所扮演的Chern-Simons规范场在晶格中的平带和那些表现出护城河般的色散(这是退化沿一个封闭的轮廓在倒易空间)。我们还建议实验探针区分拟议的基态从冷凝。
2019-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological transitions of interacting bosons in one-dimensional bi-chromatic optical lattices
一维双色晶格中的超冷原子构成了研究拓扑绝缘体的一个令人惊讶的简单系统。我们表明,拓扑相变构成的玻色子在一维双色晶格的一般功能,这些转变可能会发生作为超晶格强度的函数,由于站点间的相互作用。此外,我们还讨论了准周期晶格中无公度密度波位相的拓扑性质。
2014-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exact Topological Flat Bands from Continuum Landau Levels
我们构造和表征紧束缚哈密顿,其中包含一个完全平坦的拓扑带连续最低朗道能级波函数采样的晶格。我们发现一个无限的家庭这样的哈密顿,简单的分析说明。这些为构造精确可解的模型提供了有价值的工具。我们还实现了一个数值算法,找到最本地的哈密顿与平坦的朗道水平。我们发现有趣的结构中的矩阵元素的空间依赖性,这个优化模型。我们构建的模型作为基础的拓扑系统,非相互作用和相互作用的数值和实验研究。
2019-12-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic integer quantum Hall states in topological bands with Chern number two
本文研究了陈数为2的拓扑Hofstadter带中的相互作用玻色子。利用精确对角化方法,我们证明了在Chern能带最低点的整数玻色子填充因子$ν=1$处出现玻色子整数量子Hall(BIQH)态,并给出了稳定的谱隙和量子化的拓扑Hall电导2.此外,BIQH态对不同的相互作用和次近邻跳跃的鲁棒性进行了研究。强的最近邻相互作用将有利于电荷密度波。当现场相互作用减少时,BIQH状态经历向超流状态的连续转变。在没有次近邻跃迁的情况下,体系的基态可能处于类金属费米液体相。
2016-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Complete phase diagram and topological properties of interacting bosons in one-dimensional superlattices
从拓扑学的角度研究了一维反演对称超晶格中的相互作用玻色子。通过原子极限分析和量子蒙特卡罗模拟得到了完整的相图,它包括三种相:超流相、持续电荷密度波相和莫特绝缘体相以及最近邻跳跃下的涌现绝缘体相.我们发现所有的涌现绝缘体都是拓扑的,它们的特征是Berry相$π$和一对简并的带内边界态。定性地讨论了拓扑玻色子绝缘体的形成机理,并将填充率较高的拓扑玻色子绝缘体理解为在平凡电荷密度波或莫特绝缘体背景下的$\frac{1}{3}$填充拓扑相.
2015-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A bosonic topological phase in a paired superfluid
本文研究了一个有效的二维玻色子相互作用模型,该模型适合于无符号问题的蒙特卡罗模拟。除了传统的基态,我们访问一对超流体,这也是一个拓扑相,保护其余的$U(1) \times \mathbb{Z}_2$对称性。这一阶段产生于一个复合物体的凝聚,一种物质的涡旋和反涡旋的束缚态,到第二种物质的玻色子。我们引入了一个体响应函数,量化的霍尔效应的伊辛模拟,诊断的拓扑相位。对称性破缺和拓扑结构的相互作用导致了有趣的效应,如成对超流体中的分数荷电涡旋。对冷原子玻色子的现实模型可能的扩展进行了讨论。
2015-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phases of two-component bosons in species-dependent artificial gauge potentials
研究了人工规范势中具有两个内态的玻色原子,两个内态的强度不同。利用复合费米子理论和部分子构造方法,提出了一系列此类系统的拓扑相。在精确对角化下,我们发现,对于玻色子之间的简单接触相互作用,某些所提出的态是可以实现的。这些状态的基态和低能量激发使用试验波函数建模。我们也构造了这些态的有效场论,并揭示了一些有趣的性质。
2016-08-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pair formation of hard core bosons in flat band systems
一大类一维或二维平带系统中的硬核玻色子都有一个上临界密度,低于这个密度,基态就能得到完整的描述。在临界密度下,基态为维格纳晶体。如果在临界密度下向系统中加入一个粒子,系统的基态和多粒子低能级可以描述为一个附加粒子对的Wigner晶体。该对的能带与多粒子光谱的其余部分分离。证明使用格施戈林类型的块对角占优矩阵的参数。在某些一维或树状结构中,我们可以证明该对是局部化的,例如在棋盘链中。对于具有周期边界条件的一维系统,该对的能带是平坦的,该对是局域化的。
2018-03-12 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Conflicting Symmetries in Topologically Ordered Surface States of Three-dimensional Bosonic Symmetry Protected Topological Phases
我们研究了具有离散对称性G1 × G2的三维玻色子SPT相的Z2拓扑有序表面态。有人认为,拓扑有序的表面状态不能实现一个纯粹的二维晶格模型。我们仔细检查的声明,并表明,表面状态应该打破G2,如果对称性G1的规范。这表明在三维SPT相的表面上对称性G1和G2的冲突。由于在纯二维模型中没有这种现象,它表明对称性被错误地编码在三维SPT相的表面上,并且表面状态永远不能在纯二维模型上实现。
2014-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phases in spin-orbit coupled dipolar lattice bosons
研究了一维光晶格中自旋轨道耦合偶极玻色子的拓扑相。原子间的磁偶极相互作用导致了格点间的相互作用。在Mott绝缘区,该系统可以用具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的横场中的量子XYZ自旋模型来描述。我们专注于研究偶极相互作用对拓扑相位的影响。当自旋-轨道耦合与排斥偶极相互作用结合时,可以显示拓扑相。我们发现,偶极相互作用可以拓宽自旋轨道耦合和横场参数的范围,以显示拓扑相。两个最近的相邻原子之间的自旋相关之和可以用来指示拓扑相位。这可能是有用的,在实验中检测拓扑相位。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Topological characterization of hierarchical fractional quantum Hall effects in topological flat bands with SU($N$) symmetry
在拓扑平带模型下,利用受控数值计算方法研究了SU($N$)对称硬核玻色子的多体基态。通过引入强的组元内和组元间相互作用,我们证明了在分数填充因子$ν=N/(MN+1)$(奇数$M=3$)处出现玻色SU($N$)分数量子霍尔(HHH)态的层次结构.为了刻画这一系列的量子态,我们从陈氏数矩阵的逆矩阵中求出了有效$\mathbf{K}$矩阵。的$\mathbf{K}$矩阵的拓扑表征也揭示了量子化的阻力霍尔响应和分数电荷泵,可以在未来的实验中检测到。此外,我们解决了一般的一对一对应的拓扑平坦带与陈数$C=N$在填充$\widetildeν=1/(MC+1)$的无自旋的BROH状态。
2019-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Symmetry-protected Topological Phases in Spinful Bosons with a Flat Band
我们从理论上证明了在能带结构的底部有一个平带的晶格上加载超冷自旋玻色子原子可以实现相互作用的自旋保护拓扑(SPT)相。这种系统的基态不是传统的莫特绝缘体,因为基态不仅具有自旋涨落,而且具有不可忽略的电荷涨落。在这样的系统中的SPT相由零温度下的自旋和电荷涨落决定。我们发现在某些特殊情况下可以精确地得到这类体系的多体基态,这些精确的基态可以作为SPT相的代表态。作为一个具体的例子,我们证明了自旋1玻色子在自旋涨落链上可以处于受$\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2$自旋旋转对称性或时间反演对称性保护的SPT相位,并且这个SPT相位是自旋涨落的结果.我们还表明,自旋3玻色子的kagome晶格可以在SPT阶段的保护$D_2$点群对称性,但这个SPT阶段是,然而,电荷波动的结果。
2021-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological phases, topological flat bands, and topological excitations in a one-dimensional dimerized lattice with spin-orbit coupling
Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型描述了一维$Z_{2}$拓扑绝缘体,其具有对应于两种不同二聚化的两个拓扑不同相。在SSH模型中引入自旋-轨道耦合后,Bloch带的结构发生了很大的变化,最有趣的是,出现了一个新的拓扑相,该相具有一个零能束缚态,两端呈现非阿贝尔统计,这表明需要一个新的拓扑不变量来对所有相进行完全分类.在较大的参数范围内,我们发现自旋-轨道耦合诱导出具有非平凡拓扑的完全平坦带。对于非均匀二聚化的情形,我们发现自旋-轨道耦合改变了拓扑激发孤子和反孤子的对称结构,当自旋-轨道耦合强到足以引起拓扑相变时,整个系统是拓扑非平凡的,但孤子和反孤子消失,因此,系统是一个真正的拓扑绝缘体,具有良好的保护端态.
2014-04-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Localised pair formation in bosonic flat-band Hubbard models
使用广义版本的Gershgorin的圆定理,严格的边界上的能量的最低状态的一个广泛的一类线图以上的临界填充推导出硬核玻色子系统。还建立了朝向下一个最低状态的能隙上的下边界。此外,它示出了相应的本征态占主导地位的子空间所跨越的状态包含一个compressible本地化对和重叠的下边界推导以及。总的来说,这强烈建议本地化的对formationin的基态的广泛类的线图,并严格证明了它的一些图形,包括不均匀的棋盘链以及两个新的例子,定期二维图形。
2020-08-04 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Correlated phases of bosons in the flat lowest band of the dice lattice
我们研究了在磁通密度为1/2时骰子晶格模型的平坦最低能带中出现的关联相。本文讨论了冷原子气体中骰子晶格模型(又称T_3晶格)的实现。我们构造的投影模型的最低骰子带,从而产生一个哈伯德-哈密顿与相互作用辅助跳跃过程。我们在两个极限下求解这个玻色子模型。在大密度的极限下,我们用Gross-Pitaevskii平均场论揭示了时间反演对称性破缺的涡旋晶格相。在低密度下,我们利用精确对角化方法在最低能带的分数填充因子ν处识别出三个稳定相,包括经典晶体(ν=1/3)、超固态(ν=1/2)和莫特绝缘体(ν=1)。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Integer quantum Hall effect of two-component hardcore bosons in a topological triangular lattice
本文研究了拓扑三角格子模型中二分量硬核玻色子的多体基态。利用精确对角化和密度矩阵重整化群计算,我们证明了在每个晶格位置有三分之二的对称填充时,在强的Hubbard排斥作用下,伴随着相关的$\mathbf{K}=\begin{pmatrix} 0 & 1\\ 1 & 0\\ \end{pmatrix}$矩阵,出现了双组分玻色整数量子霍尔效应.的拓扑性质进一步阐明了(i)一个独特的基态简并与一个强大的频谱间隙,(ii)一个量化的拓扑陈数矩阵$\mathbf{C}=\mathbf{K}^{-1}$,和(iii)两个反向传播的边缘分支。此外,随着最近邻排斥的增加,基态经历了从BIQH液体到相应固体顺序的一级转变。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
SU(N) fractional quantum Hall effects in topological flat bands
基于密度矩阵重整化群方法,研究了SU $(N)$不变相互作用下拓扑格点模型中的$N$分量相互作用粒子(硬核玻色子和费米子).通过调节种间和种内相互作用的相互作用,我们证明了一类SU $(N)$分数量子霍尔态可以出现在最低Chern带的玻色子的分数填充因子$ν=N/(N+1)$(费米子的$ν=N/(2N+1)$),其特征在于非平凡的分数霍尔响应和分数电荷泵。在此基础上,建立了基于$\mathbf{K}$矩阵的拓扑刻画,讨论了拓扑平坦带中陈数$N$与分数量子霍尔物理的密切关系.
2018-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Flat Topological Bands and Eigenstate Criticality in a Quasiperiodic Insulator
布里渊区的下折效应可以打开能隙并通过平坦化能带来淬灭动能。准周期系统是这个过程的极端例子,它导致新的相位和临界本征态。我们用解析和数值方法研究了具有准周期势的二维拓扑绝缘体中的这些效应,发现了一个复杂的相图。我们研究了由此产生的本征态量子相变的性质;准周期势可以使平凡的绝缘体拓扑,并通过一个独特的普适性类诱导拓扑绝缘体到金属的相变,该普适性类不同于随机系统。这种丰富的临界行为伴随着动能的淬灭而发生,导致平坦的拓扑带,其可以用作在没有磁场的情况下实现分数量子霍尔效应的平台。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el