Hubbard Models for Quasicrystalline Potentials
本文提出一种不依赖Bloch定理的数值方法,通过最大局域化Wannier函数和构型空间表示构建八重旋转对称二维光学准晶的Hubbard模型,实现任意大紧束缚图的构建,并预言其在热力学极限下存在单位填充Mott绝缘体。
2023-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Imaging the quantum melting of Wigner crystal with electronic quasicrystal order
维格纳晶体作为多体相互作用将电子锻造成固体的最基本范例,经历了有趣的量子熔化,预测在量子临界点附近出现各种中间相。通过光学或输运测量,已经建立了奇异维格纳阶的指示,如气泡相,液固相和各向异性维格纳相。然而,直接可视化的晶格尺度熔化顺序,这是至关重要的明确揭示熔化的性质,仍然具有挑战性和缺乏。注意到最近在分数填充的莫尔超晶格中已经实现了Wigner晶体,在这里,通过扫描隧道显微镜,我们通过进一步改变单层YbCl 3/石墨烯异质结构中的莫尔超结构来实现Wigner固体的量子熔化。维格纳固体是建立在二维系综的界面电子空穴对来自电荷转移。一定的莫尔势和离子势的相互作用导致了Wigner固体的量子熔化,证明了电子液体特性的出现,验证了理论预言。特别地,类似于由原子构成的经典准晶,由电子构成的十二方准晶,即,维格纳准晶,在量子熔点显现出来。与不可压缩的维格纳固体形成鲜明对比的是,维格纳准晶具有相当大的液化性质,这些液化性质被散射引起的干涉波纹所解开。借助单层重电子材料和石墨烯构成的二维电荷转移界面,我们的发现不仅丰富了量子固液熔化的探索和理解,也为直接探测关联多体系统的量子临界序铺平了道路。
2022-09-06 cond-mat.str-el
The Fibonacci quasicrystal: case study of hidden dimensions and multifractality
准晶独特的电子性质源于它们的长程结构有序性,在旋转和离散尺度变化下具有不变性,但没有平移不变性。d维准晶可以用更高维度的晶格$D>d$来描述,并且它们的许多性质可以简单地从考虑额外的“隐藏”维度的分析中导出。特别是,最近的理论和实验研究表明,准晶体可以具有从母体晶体继承的拓扑性质。这些性质在这里讨论的最简单的准晶,一维斐波那契链。斐波那契非相互作用紧束缚哈密顿量的特征是谱和态的多重分形,这表现在它的许多物理性质中,特别是在输运中。由于无序和重新进入现象的扰动进行了描述,随着交叉强安德森局域化。由于边界条件的扰动也给出了空间和拓扑电子性质的信息,如超导邻近效应所示。相关的模型,包括声子和混合斐波那契模型进行了讨论,以及推广到其他准周期链和高维扩展。简要讨论了相互作用准周期系统和多体局域化的情况。介绍了一维准晶的一些实验实现及其潜在的应用。
2021-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observing the two-dimensional Bose glass in an optical quasicrystal
本文利用八重对称准晶光学晶格中的超冷原子实验实现二维玻色玻璃,通过相干性探测绘制弱相互作用相图并揭示其非遍历本质,验证了量子蒙特卡洛预测,为研究玻色玻璃与多体局域化及玻璃动力学联系奠定基础。
2023-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase transitions and bunching of correlated particles in a non-Hermitian quasicrystal
本文研究非厄米准晶体中两个相互作用粒子的谱学与动力学,发现doublon态因关联跃迁减弱而具有更低的相变阈值和更长寿命,导致粒子在长时间演化中自发聚集形成束缚态。
2023-08-08 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Geometry and topology in many-body physics
在凝聚态物质中,电子基态的某些强观测量具有几何甚至拓扑性质。在这篇评论中,我提出的几何可观测量的表达是已知的一个完整的多体框架,超越带结构理论。形式主义允许处理无序和/或相关的多电子系统的一般情况下。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New state of matter: heavy-fermion systems, quantum spin liquids, quasicrystals, cold gases, and high temperature superconductors
我们报告了一种新的物质状态表现为强关联费米系统,包括各种重费米子(HF)金属,二维量子液体,如$\rm ^3He$薄膜,某些准晶,和系统的行为作为量子自旋液体。一般来说,这些系统可以被视为HF系统或HF化合物,因为它们表现出HF金属的典型行为。在零温度下,这样的系统可以经历所谓的费米子凝聚量子相变(FCQPT)。将分析考虑与完全基于实验依据的论点相结合,我们认为并证明HF系统类的特征在于其热力学、输运和弛豫性质的普遍标度行为。也就是说,不同HF化合物的量子物理学被发现是普遍的,无论它们的对称性,相互作用和微观结构的个别细节如何。这种观察到的普遍行为揭示了HF化合物中存在一种新的物质状态。我们提出了一个简单,现实的模型来研究超冷费米子原子与相干共振光相互作用的二维系综中平带的出现。结果表明,这些平坦带的签名可能会发现在其热力学和光谱性质的特殊性。我们还表明,FCQPT,在产生平带和改变费米表面拓扑结构,是一个重要的祖先的奇异行为的过掺杂的高温超导体为代表的$\rm La_{2-x}Sr_xCuO_4$,其超导性不同于经典的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论预测。提出的理论结果与最近的实验观察结果吻合良好,缩小了这些经验发现与Bardeen-Cooper-Schrifford理论之间的巨大差距。
2018-06-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Many-body Euler topology
Goethe University Frankfurt(法兰克福歌德大学);University of Zurich(苏黎世大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学)
该研究通过引入多重体欧拉数,探讨了时间反演对称下多重体谱的非平凡拓扑,并在拓扑Hubbard模型中验证了其在陈和分数陈绝缘相中的应用。
2026-10-02 cond-mat.str-el
Hidden Moiré Topology of Low-Symmetry Weyl Surfaces
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Politecnico di Milano(米兰理工大学);Diamond Light Source(钻石光源);MAX IV Laboratory, Lund University(隆德大学MAX IV实验室)
研究揭示了低对称性韦尔利表面中隐藏的莫尔拓扑,通过最小公倍数框架解释了体投影与多单元干涉的机制,为拓扑材料的动量空间重建提供了新范式。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Topological phases without crystalline counterparts
近年来,人们对拓扑能带结构进行了完整的分类,发现了大量的拓扑晶体绝缘体。在这里,我们从理论上证明了存在的拓扑材料超出这个框架,保护准晶对称性。我们构建了一个高阶拓扑相保护的点群对称性,这是不可能在任何晶体系统。我们的紧束缚模型描述了一个超导体上的准晶Ammann-Beenker平铺主机本地化马约拉纳零模式的八角形样品的角落。Majorana模式受到粒子-空穴对称性以及8重旋转和面内反射对称性的组合的保护。我们发现一个散装拓扑不变量与这些零模式的存在下,并表明,他们是强大的对大的对称性保持变形,只要散装仍然有间隙。这一阶段的非平凡的散装拓扑属于所有目前已知的分类方案之外。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fundamental limitations of single-particle Green's-function zeroes as probes of many-body topology
Institut de Physique Théorique, Université Paris Saclay, CEA CNRS(巴黎萨克雷大学理论物理研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心)
本文证明单粒子格林函数构造的拓扑不变量无法可靠诊断相互作用多体态的拓扑性质,通过耦合SSH链示例展示自旋相互作用可在不改变格林函数拓扑不变量时平凡化多体基态。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Exceptional points and the topology of quantum many-body spectra
我们表明,在一个通用的,遍历的量子多体系统的相互作用诱导一个非平凡的拓扑的任意小的非厄米分量的哈密顿量。这是由于一个指数在系统的大小增殖的例外点,其具有厄米极限作为一个积累(超)表面。厄米遍历多体系统的最近邻能级排斥特性,从而显示出一个更丰富的现象,实际上所有的指数许多对本征值相互作用的投影。例外点的扩散和积累也意味着将局部遍历量子多体系统从浴中隔离出来的指数困难,因为鲁棒的拓扑特征仍然以任意接近厄米极限的例外点的形式存在。
2019-06-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Many-body localization, symmetry, and topology
本文综述了孤立系中物质非平衡拓扑态研究的最新进展。某些孤立系通常在存在淬火无序的情况下表现出的多体局域化现象,会阻止系统平衡到热状态,在这种状态下,拓扑秩序所需的微妙量子相关性常常被消除。相反,多体定域系统可以表现出一种本征态相位结构,其中它们的整个多体光谱由各种类型的量子序表征,通常限于量子基态。在介绍了多体局域化并解释了它如何保护量子秩序之后,我们接着探讨了对称性和维数与多体局域化的相互作用如何限制了它在稳定拓扑相脱离平衡方面的作用。
2018-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic many-body topology in cavity-coupled Su-Schrieffer-Heeger chains
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(法国国家科学研究中心,巴黎综合理工学院,巴黎理工学院)
研究一维费米链与单模光子腔体耦合的拓扑特性,通过高频率展开获得有效费米哈密顿量,利用三种拓扑标记分析拓扑相变,验证边态存在。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Many-body topology of non-Hermitian systems
非厄米性产生了独特的拓扑相位,在厄米系统中没有对应物。这种内在的非厄米拓扑相甚至出现在一维中,而在一维厄米系统中不出现拓扑相。尽管最近相当大的兴趣,内禀非厄米拓扑相位主要是在带理论描述的非相互作用系统中进行研究。目前还不清楚它们是否在多体相互作用的存在下存活或减少。在这里,我们表明,在一维的内在非厄米拓扑相生存,即使在多体相互作用的存在。通过复值多体谱绕成U(1)规范场(磁通量),我们建立了一个多体拓扑不变量。作为一个说明性的例子,我们研究相互作用的Hatano-Nelson模型,并发现一个独特的拓扑相和趋肤效应引起的多体相互作用。
2022-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Many-body entanglement and topology from uncertainties and measurement-induced modes
我们提出了普遍的量子纠缠和拓扑结构的特点,通过虚拟纠缠模式波动到存在的子系统测量。对于一般的相互作用系统和广泛的守恒量,这些模式引起的统计不确定性对应于纠缠熵。因此,测量诱导模式提供了直接可观察的路线纠缠和它的标度律。此外,在拓扑系统中,测量引起的边缘模式引起量化和非解析的不确定性,提供了容易获得的拓扑签名。我们的工作提供了一个急需的直接方法来探测新兴的量子模拟器的性能,实现纠缠和拓扑状态。
2022-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topology and many-body localization
本文讨论了量子霍尔(单朗道能级)体系中二维电子系统的局域化问题。在简要总结了非相互作用情况下安德森局域化问题的研究成果后,我们利用数值精确对角化方法和本征值间距统计方法研究了电子-电子相互作用下的无序诱导多体局域化(MBL)问题.我们提供的证据表明,MBL是无法实现在一个单一的朗道水平与短程(白噪声)的热力学极限的障碍。然后,我们研究了拓扑和本地化的相互作用,通过对比的行为,从一个单一的朗道水平在两个模型中产生的拓扑和非拓扑子带-(i)一对非常平坦的Hofstadter带与一个最佳选择的周期性的潜力,和(ii)朗道水平与分裂的非拓扑杂质带。这两个模型提供了令人信服的证据,强大的影响拓扑结构的可行性多体局域化,以及从一个非平衡态与电荷不平衡的慢动力学。
2021-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Topology of many-body edge and extended quantum states in an open spin chain: 1/3--plateau, Kosterlitz-Thouless transition, and Luttinger liquid
利用密度矩阵重整化群和精确对角化方法,研究了磁场$h$中开AB $_2$链上各向异性海森堡模型1/3平台的量子多体边和扩展磁振子激发.通过调整富相图中的各向异性和$h$,边缘态穿透到体中,其间隙在受保护的拓扑Kosterlitz-无间隙转变中闭合。此外,我们还观察到了压缩链效应,边缘态简并的破坏,以及当各向异性$λ$从相图的$λ>0$侧接近临界点时,Luttinger液体无带隙相中从具有二次长波长色散的带隙磁振子到线性自旋色散的激发的拓扑变化。
2020-07-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collective non-Hermitian skin effect: Point-gap topology and the doublon-holon excitations in non-reciprocal many-body systems
针对多体相互作用抑制非厄米趋肤效应的问题,本文以自旋1/2 Hatano-Nelson模型为例,发现其双粒子-空穴集体激发在强耦合极限下仍存在趋肤效应,并通过点隙拓扑介导的体-边界对应关系证明了其鲁棒性。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Self-organization in many-body systems with short-range interactions: clustering, correlations and topology
我们研究了点粒子的自组织与短程相互作用建模通过简单的一维和二维哈伯德模型。我们展示了如何出现各种属性,如,玻色子般的秩序导致在真实空间中的拓扑结构,通过在离散的能级,这可以使用网络/图形的数学语言进行分析的粒子的聚类。我们解析计算了团簇的个数、团簇之间的相关性和拓扑数(如欧拉特征线),推导出不同的组织方案和纠缠熵标度律。所有的计算都是针对任意数量的粒子N和系统能量E进行的。我们的研究结果表明,订单与不同的拓扑/几何和纠缠功能,出现在强相互作用的多体系统,遵循最小的微观相互作用规则。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nlin.AO
Dynamical signatures of symmetry protected topology following symmetry breaking
研究了对称性保护拓扑(SPT)系统的短时非平衡动力学中的拓扑特征。人们可能会天真地认为,当保护对称性被破坏时,拓扑就失去了意义。无视这种直觉,我们说明,在一个相互作用的苏-施里弗-希格(SSH)模型,这种组合的对称性破缺和淬火动力学如何产生单粒子和多体签名的拓扑结构。从对称性破缺态的动力学,我们发现,我们能够动态地探测平衡拓扑相图的对称性尊重后淬火哈密顿量的投影。在系综动力学,我们证明了如何自发对称性破缺(SSB)的保护对称性可以导致一个量子化的多体拓扑“不变量”,这是不是钉在统一的时间演化。我们称之为“动态多体拓扑”(DMBT)。我们数值计算表明,无论是纯态和合奏签名是非常强大的,并认为这些非平衡签名应该是相当通用的SPT系统,无论保护对称性或空间维度。
2021-01-29 cond-mat.str-el quant-ph
Many-body topology in parity-preserving tensor networks
Institut für Theoretische Physik, Universität zu Köln(科隆大学理论物理研究所);London Centre for Nanotechnology, University College London(伦敦大学学院纳米技术伦敦中心);Institute of Quantum Control, Peter Grünberg Institut (PGI-8), Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心量子控制研究所,彼得·格林伯格研究所(PGI-8))
本文研究宇称保持张量网络中的多体拓扑,通过多体方法分析其收缩,揭示拓扑岛及自对偶临界线,贡献在于建立互补工具的统一相图。
2026-10-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Band topology, Hubbard model, Heisenberg model, and Dzyaloshinskii-Moriya interaction in twisted bilayer WSe$_2$
本文对扭曲双层WSe $_2$的单粒子和多体性质进行了理论研究。对于单粒子物理,我们计算了能带拓扑相图和电子局域态密度(LDOS),发现它们是相关的。通过比较我们的理论LDOS与扫描隧道显微镜测量的LDOS,我们评论的第一莫尔价带的可能的拓扑性质。对于多体物理,我们根据计算得到的单粒子莫尔带构造了三角晶格上的广义哈伯德模型。我们表明,层的电势差,所产生的,例如,从一个外加电场,可以大大改变非相互作用的莫尔带,调谐的自旋-轨道耦合的哈伯德模型,控制电荷激发间隙的莫特绝缘体在半填充,并产生一个有效的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的有效海森堡模型的莫特绝缘体。我们的理论结果同意在同一系统的传输实验在几个关键方面,并建立扭曲双层WSe $_2$作为一个高度可调的系统,研究和模拟强关联现象的哈伯德模型。
2020-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Topology in Many-Body Dissipative Quantum Matter
本文以pseudo-Hermitian多体量子系统的耗散动力学为拓扑研究新平台,通过研究耗散SYK模型和退相干自旋链,发现普适拓扑特征,在SYK模型中识别出四个拓扑对称类及仅依赖对称性的拓扑指数,并揭示拓扑模式主导弱耦合下的平衡过程,为实验确认提供途径。
2025-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron Interaction Effects in Periodically Driven Kitaev Model: Topology Breaking and Enhancement of Quantum Chaos
通过全对角化和时间演化方法,数值研究了电子-电子相互作用对Floquet拓扑超导链的影响。弱相互作用区域的拓扑保持由多体形式的Majorana生存概率表示,混沌的出现用水平统计来表征。当存在弱相互作用时,准能谱中出现了大量的避免交叉,由此产生的混沌并不完全,但可以与拓扑结构共存。强相互作用将导致系统进入拓扑平凡的完全混沌相。
2016-05-10 cond-mat.str-el
Many-body slow quench dynamics and nonadiabatic characterization of topological phases
以往的研究表明,单粒子系统的整体拓扑结构可以被时间平均自旋极化上出现的能带反转面或自旋反转面所捕获。然而,大多数的研究都是基于单粒子的图像,即使系统是费米子和多带的。本文研究了价带全部被占据的拓扑系统的多体猝灭动力学,证明了带反转面和自旋反转面的概念仍然成立。更重要的是,多体猝灭动力学被简化为一个非平凡的三能级Landau-Zener模型,可以精确求解。基于分析结果,由时间平均自旋极化揭示的拓扑自旋织构可以应用于表征体拓扑结构,从而为未来的实验提供了直接的比较。
2022-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Topological spin excitations in non-Hermitian spin chains with a generalized kernel polynomial algorithm
非厄米哈密顿量的谱函数可以揭示拓扑非平凡线隙和相关拓扑边模的存在。然而,在非厄米多体系统的谱函数的计算仍然是一个开放的挑战。本文提出了一种基于核多项式方法和矩阵乘积态理论计算非厄米多体哈密顿量谱函数的数值方法。我们表明,我们的算法计算的局部谱函数揭示拓扑自旋激发在非厄米自旋模型,忠实地反映了非平凡线隙拓扑结构在多体模型。我们进一步表明,该算法的工作在存在的非厄米趋肤效应。我们的方法提供了一种有效的方法来计算局部谱函数的非厄米多体系统的张量网络,允许在非厄米量子多体模型的线间隙拓扑结构的特征。
2023-03-09 cond-mat.str-el quant-ph
Many-Body Order Parameters for Multipoles in Solids
我们提出了晶体系统中体多极子的多体序参量,它源于嵌套威尔逊圈谱的非平凡拓扑。多体序参量被设计用来测量晶体单胞中的多极电荷分布,并且它们与源自多极的局部角电荷相匹配。给出了序参量的解析论证和数值证明。此外,我们表明,多体序参量忠实地测量的物理多极矩,即使当对称性量化多极丢失,从而嵌套的威尔逊圈频谱不完全再现的物理多极矩。
2019-03-10 cond-mat.str-el
Interacting Topological Quantum Chemistry in 2D: Many-body Real Space Invariants
本文将实空间不变量推广到二维相互作用体系,构造多体局域与全局RSIs,用于区分多体脆弱拓扑和识别强关联稳定拓扑相,并揭示其与Wen-Zee项量子化系数的关系。
2024-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interference-caged quantum many-body scars: the Fock space topological localization and interference zeros
本文提出干涉囚禁量子多体疤痕机制,利用Fock空间图上的相消干涉与图自同构实现拓扑局域化,并通过图论搜索算法在一维和二维模型中验证其有效性。
2025-04-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Topology and localization of a periodically driven Kitaev model
周期驱动的量子多体系统支持物质的反常拓扑相,这是静态系统无法实现的。在许多情况下,这些异常相可以是多体局部化的,这意味着它们是稳定的,并且不会由于驱动而升温。在驱动系统中,什么类型的反常拓扑现象可以被稳定化,特别是,表现出非阿贝尔任意子的反常相位可以被稳定化?我们解决这个问题,使用一个完全可解的,频闪驱动的2D Kitaev自旋模型,其中各向异性交换耦合在连续的时间间隔提高。该模型显示了丰富的相图,其中包含异常的拓扑相。我们使用弱和强散射矩阵不变量定义的费米自由度的特点,这些阶段。特别重要的是一个异常的阶段,其零通量部门表现出费米子带与零陈数,而一个漩涡绑定一对马约拉纳模式,我们支持非阿贝尔编织统计。我们进一步表明,在添加无序,零通量部门的模型成为本地化。然而,该模型不保持局部的有限密度的旋涡。结合到涡旋的Majorana模式的杂交形成“涡旋带”,其通过形成陈带或热金属相而离域。我们的结论是,虽然该模型不能多体本地化,它仍然可能表现出较长的热化时间,由于需要创建一个有限密度的旋涡离域发生。
2019-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metrology of Band Topology via Resonant Inelastic X-ray Scattering
拓扑是能带绝缘体分类和纠缠多体量子态表征的核心概念。在某些情况下,它表现为量子化的可观测量,如量子霍尔电导。然而,作为一个固有的全局属性依赖于整个系统,它的直接测量仍然是难以捉摸的本地实验探针在许多情况下。在这里,我们证明了各种拓扑带指数可以直接探测共振非弹性X射线散射。具体来说,我们表明,晶体对称性特征值在高对称性的动量点,这决定了带的拓扑结构,导致不同的散射强度为特定的动量和能量。我们的方法可以明确地证明在几个例子中,如一维Su-Schrieffer-Heeger链,二维四极绝缘体,三维拓扑带绝缘体,和手性铰链绝缘体。我们的结果建立了一个尖锐的体探针测量能带拓扑结构。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localization and topology protected quantum coherence at the edge of 'hot' matter
拓扑相的特征通常是在边界附近由体中的能隙限制的特殊边缘态。在升高温度时,由于移动热激发,这些边缘状态在干净的系统中丢失。然而,最近已经确定,无序可以局部化一个孤立的多体系统,甚至在高度激发态中也可能允许一个明确定义的拓扑相。在这里,我们表明,这是一个一维磁体的拓扑相位与淬火无序,其特点是在边缘自旋半激发的情况。简单的,高激发,初始状态的时间演化被用来揭示量子相干边缘自旋。特别是,我们证明,使用理论论证和数值模拟,相干复苏的边缘自旋在一个时间尺度上,系统的大小呈指数增长。这与普遍的预期形成鲜明对比,即量子比特强烈耦合到“热”多体系统将迅速失去相干性。
2013-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topology and Broken Symmetry in Floquet Systems
Floquet系统是由周期性的,时间依赖的,哈密尔顿。从表面上看,它们应该从外部驱动器中吸收能量,这些外部驱动器参与调节它们的耦合,并加热到无限高的温度。然而,这种不愉快的状态可以通过许多方式避免。相反,从最近的许多研究中可以清楚地看到,它们可以表现出各种各样的非平凡行为--其中一些在非驱动系统中是不可能的。在这篇评论中,我们描述了这项工作的主要思想和主题:新颖的Floquet驱动器,表现出非平凡的拓扑结构在单粒子系统中,存在和分类的异国情调的Floquet驱动器在相互作用的系统,以及随之而来的多体Floquet阶段和参数的概念,他们的稳定加热。
2019-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Bipartite Fluctuations and Topology of Dirac and Weyl Systems
偶涨落可以提供关于多体量子系统中纠缠特性和关联的有趣信息。我们解决这样的波动与狄拉克和Weyl量子系统的拓扑结构,在相关的粒子数不守恒的情况下,导致额外的体积法缩放与量子费舍尔信息。以$p+ip$超导体为例,建立了低能区电荷涨落与狄拉克锥缠绕数之间的关系。拓扑方面的哈密顿量在这些点附近诱导在真实空间中的长程纠缠。我们提供了一个详细的分析,这样的波动特性,包括间隙各向异性的作用,并讨论高维Weyl类似物。
2018-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Revealing the topology of quantum states via Kirkwood-Dirac quasiprobabilities
Istituto Nazionale di Ottica (INO), Consiglio Nazionale delle Ricerche(意大利国家光学研究所,意大利国家研究委员会);European Laboratory for Non-linear Spectroscopy (LENS), Università di Firenze(欧洲非线性光谱学实验室,佛罗伦萨大学);Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche, Università di Parma(帕尔马大学数学、物理与信息科学系);Gruppo Collegato di Parma, INFN-Sezione Milano-Bicocca(帕尔马联合小组,INFN米兰比可卡分部);UdR Parma, INSTM(帕尔马研究组,意大利材料科学与技术研究中心)
提出基于Kirkwood-Dirac拟概率表达奇异关联子来区分多体量子态拓扑类的方法,并设计通过量子淬火实现的拓扑见证与干涉测量协议。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Chiral Floquet Phases of Many-body Localized Bosons
我们构建和分类手性拓扑相位驱动(Floquet)系统的强相互作用玻色子,有限维网站希尔伯特空间,在两个空间维度。建设的收益,通过引入精确的可溶性模型与手性边缘,其中在存在的多体局域化(MBL)的散装被认为是导致稳定的手性相。这些手征相不需要任何对称性,事实上,它们的存在是由于驱动系统中能量守恒的缺乏。令人惊讶的是,我们表明,它们是由一个量化的多体指数,这是很好地定义为任何MBL Floquet系统进行分类。这个指数的值总是正有理数的对数,可以解释为沿着边缘抽取的每个Floquet循环的熵,形式化了量子信息流的概念。我们明确地计算这个指数为特定的模型,并表明,非平凡的拓扑结构导致边缘热化,这提供了一个有趣的散装拓扑结构和混乱的边缘之间的联系。我们还讨论了相互作用费米子系统中的手征Floquet相及其与手征玻色子相的关系。
2016-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Lieb-Robinson Bounds on Entanglement Gaps from Symmetry-Protected Topology
量子猝灭是研究非平衡多体量子动力学最简单的方法。以往对猝灭量子多体系统纠缠特性的研究主要集中在纠缠熵的增长上。已经建立了一些严格的结果和唯象指导原则,如一般局域哈密顿产生的纠缠增长不快于线性和多体局域系统特有的对数增长。然而,很少有人知道的动力学行为的全纠缠谱,这是一个精细的字符密切相关的拓扑性质的波函数。在这里,我们建立了一个严格的和普遍的结果的纠缠谱的一维SPT系统的演变出平衡。我们的结果是来自自由费米子SPT系统和相互作用的。对于具有AZ对称性的自由费米子系统,证明了在不存在动力学对称性破缺的条件下,猝灭后的单粒子纠缠带隙服从与等时关联下相同的Lieb-Robinson束缚.作为一个显着的副产品,我们得到了一种新的类型的Lieb-Robinson速度,它是与带色散与复波数,并达到最大(相对)群速度的最小值。在张量网络的框架内,即,对于由对称和平凡MPU演化的SPT多体纠缠系统,我们还确定了一般猝灭相互作用SPT系统在多体纠缠间隙上的Lieb-Robinson束缚。这一结果表明,张量网络方法在探索长时间量子动力学的严格结果方面具有很大的潜力。讨论了部分对称性破缺的影响、无序效应和长时间极限的弛豫性质。我们的工作建立了一个范式,探索严格的结果SPT系统的平衡。
2019-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el