Z$_2$ topological orders in kagomé dipolar systems: Feedback from Rydberg quantum simulator
受Rydberg原子阵列模拟拓扑序启发，本文研究kagomé晶格偶极系统中由偶极相互作用诱导的Z₂拓扑序，构建格点规范理论描述spinon与vison激发，并提出实验检测方案及物理实现途径。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Can spontaneous symmetry breaking order develop in a topological phase?
朗道对称性破缺理论是现代凝聚态物理的基础，从它可以理解大多数相。最近拓扑绝缘体的发现模拟了拓扑相的研究，而拓扑相的研究则超出了这一理论。一个有趣的问题是拓扑相和自发对称性破缺序是否可以共存。我们研究这个问题的基础上的拓扑相位的Halfton模型。首先通过引入交错势，证明了如果系统预先满足电荷密度波（CDW）序所需的对称性，拓扑相可以与CDW序共存，实现拓扑CDW相.而当包含保持原哈密顿量对称性的最近邻相互作用时，CDW序不能由拓扑相中的自发对称性破缺发展而来。结果表明，自发对称性破缺序可能不会在拓扑相中发展。
2016-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Dipole Insulator
本文提出拓扑偶极绝缘体，通过推广磁通插入论证预言其边缘反常和量子化四极霍尔效应，并构造微观导线模型及有自旋的偶极量子自旋霍尔效应。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Classification of Dipolar Symmetry-Protected Topological Phases: Matrix Product States, Stabilizer Hamiltonians and Finite Tensor Gauge Theories
本研究利用矩阵乘积态分类了一维有限阿贝尔群偶极对称保护的拓扑相，构造了对应稳定子哈密顿量，并将Dijkgraaf-Witten理论推广为扭曲有限张量规范理论。
2023-11-08 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Topological quantum chains protected by dipolar and other modulated symmetries
本文研究由空间调制对称性保护的一维SPT相，提出构造调制SPT模型的方法，并揭示其在周期边界条件下仍保持SPT序的机制。
2023-09-18 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Multiple higher-order topological phases with even and odd pairs of zero-energy corner modes in a $C_3$ symmetry broken model
研究扩展 Haldane 模型中 $C_3$ 对称性破缺下的高阶角模，揭示子晶格质量、Zeeman 场与 SOC 竞争如何调控零能偶极态简并及 SOT 相。
2023-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermionic non-Abelian fractional Chern insulators from dipolar interactions
我们研究费米子的三角晶格模型，具有拓扑平带的特征在于非零陈数。我们的方案源于著名的Hofstadter模型，但次近邻跳频的介绍，这是至关重要的调谐最低频带接近平坦。不同于以往的建议与多粒子相互作用的必要性，我们认为更现实的长程偶极相互作用结合两体短程吸引费米子之间。我们实现了非阿贝尔$ν=1/2$摩尔-里德分数陈绝缘体，和更奇特的$ν=3/5$读-Rezayi分数陈绝缘体的存在的有力证据。我们的研究结果为通过真实的两体相互作用实验实现这些奇异态提供了新的见解，从而促进了普适拓扑量子计算的实现。
2015-03-24 cond-mat.str-el
Topological phase transition in magnon bands in a honeycomb ferromagnet driven by sublattice symmetry breaking
铁磁蜂窝系统在次近邻Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（dzyaloshinskiii-Moriya interaction，dzyaloshinski-Moriya interaction）的存在下会表现出磁振子拓扑相。受亚晶格磁各向异性控制的最新进展的启发，我们研究了蜂窝铁磁单层和双层的磁振子带的拓扑相位，由于不同的各向异性能量，蜂窝铁磁单层和双层的亚晶格对称性破缺。我们证明了在拓扑磁振子绝缘体和拓扑平凡磁振子相之间存在一个拓扑相变，这种相变是由磁振子相对尺寸的变化和子晶格间的各向异性差异所驱动的.提出了磁振子霍尔热导率作为磁振子拓扑的实验探针。
2022-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Many-body physics of spontaneously broken higher-rank symmetry: from fractonic superfluids to dipolar Hubbard model
本文综述了多分形子系统中高阶对称性自发破缺的理论进展，涵盖分形超流、偶极哈伯德模型实现及对称性破缺的多种物理性质，并展望未来方向。
2023-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Topological order in paired states of fermions in two-dimensions with breaking of parity and time-reversal symmetries
我们数值评估纠缠谱（奇异值分解的波函数）的费米子在二维的配对状态，打破宇称和时间反转对称性，专注于自旋极化$p_x+ip_y$的情况下。弱配对（BCS）相位的纠缠谱包含一个Majorana零模，表明非阿贝尔拓扑序。相反，对于强配对（BEC）阶段，我们没有发现这样的模式，符合阿贝尔拓扑顺序。
2009-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dual density waves with neutral and charged dipolar excitons of GaAs bilayers
晶格势中的强关联量子粒子是各种量子绝缘体的基石，例如Mott相和打破晶格对称性的密度波。玻色子和费米子系统都能达到这样的集体态。为了进一步扩展可获得的量子物质相的光谱，混合两种物质在理论上是有吸引力的，因为密度顺序然后与相分离竞争。在这里，我们操纵这样的玻色费米混合物限制中性（玻色子）和带电（费米子）的偶极激子在一个人工正方形晶格的GaAs双层。在幺正晶格填充下，当带电激子的分数约为（1/3，1/2，2/3）时，强的物种间和物种内相互作用稳定绝缘相。我们的证据表明，双玻色费米密度波，然后实现，与物种有序交替条纹。我们的观察结果强调，偶极激子允许受控实施玻色-费米哈伯德模型扩展的场外相互作用。
2022-11-03 cond-mat.str-el
Rigidity of topological invariants to symmetry breakings
对称性在拓扑能带理论中起着重要的作用，它以对称性反常和零能边界模为代价来弥补本征态的规范障碍。人们也可以利用对称性来枚举拓扑不变量-给出对称性分类表。在这里，我们考虑不同的对称性保护的各种拓扑相位，并研究如何相应的拓扑不变量演变一旦保护对称性自发地失去。令人惊讶的是，我们发现拓扑不变量和边缘态有时可以对对称性破缺量子序具有鲁棒性。这种拓扑鲁棒性持续，只要在对称性破缺有序相的平均场哈密顿保持其绝热连续性的非相互作用的哈密顿。例如，对于2+ 1维的时间反演对称拓扑相，我们证明了即使在包含明显的时间反演破缺序参量之后，Z_2时间反演极化仍然是一个良好的拓扑不变量。对于其他各种对称破缺情况也得到了类似的结论。最后，我们讨论了与自发对称性破缺相关的内部对称性的变化必须考虑到将拓扑不变量恢复到预期的分类表中。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Dipolar spin-waves and tunable band gap at the Dirac points in the 2D magnet ErBr3
拓扑磁振子绝缘体由于其潜在的无散热信息载体的应用而成为一个日益发展的研究领域。本文报道了范德华二维蜂窝状磁体ErBr 3的磁基态和磁激发的实验和理论研究。我们表明，这种化合物的磁性完全取决于偶极相互作用，产生一个连续简并的非共线的蜂窝晶格上的基态自旋限制在平面内。我们发现，当基态的磁矩与单层石墨烯中的Berry相π相关时，磁振子色散呈现出Dirac型锥.磁振子带隙打开时，偶极子旋转远离这个状态，在K和K'狄拉克点附近的有限贝里曲率。我们的结果表明，蜂窝晶格上的偶极子的自旋波色散可以可逆地控制从狄拉克锥的磁相到非平凡谷陈数的拓扑反铁磁绝缘体。
2022-06-21 cond-mat.str-el
Thermodynamics of a Higher-Order Topological Insulator
用热力学方法研究了二维四极拓扑绝缘体中拓扑量子相变的阶数。使用数值方法，我们分离的体积，边缘和角落的贡献，巨势和检测不同的相变的拓扑相图。从四极相到平凡相或偶极相的跃迁被热力学势很好地捕获。另一方面，我们不得不求助于基于Wannier带的巨势来描述从平凡相到偶极相的转变。根据Josephson超标度关系，确定了临界指数和相变的阶数，并进行了讨论。
2020-03-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States of Dipolar Gases in Chern Bands
我们在一个短程跳到次近邻\cite{Neupert2011}的拓扑棋盘格中研究了具有长程偶极相互作用的费米子和硬核玻色子。我们考虑的情况下，偶极子是在垂直方向上排列的外场没有各向异性相互作用的复杂性。使用精确对角化，我们发现在填充因子为1/3和1/5的费米子（1/2和1/4的玻色子）在最低的陈带中的分数量子霍尔（FARTH）状态的清晰签名具有稳健的谱隙在中等偶极相互作用强度。研究了这些量子态对长程相互作用尾和带平坦的鲁棒性。当偶极相互作用减弱时，费米子的π H态转变为正常态，玻色子的1/4-π H态转变为超流态。玻色子1/2-OH态即使在没有偶极相互作用的情况下仍然存在，但当硬核变成具有临界现场排斥的软核时消失。在薄圆环极限下，静态密度结构因子表明，量子阱的量子态从量子阱的量子态转变为电荷密度波（CDW）态。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Field-induced magnon decays in dipolar quantum magnets
本研究分析长程偶极二维铁磁与反铁磁体中磁振子衰变的运动学条件，揭示交错场可在无阈值场下诱发衰变及谱奇异性，并预测可测量的动态自旋关联。
2025-07-24 cond-mat.str-el
Intertwined dipolar and multipolar order in the triangular-lattice magnet TmMgGaO$_4$
相变通常伴随着序参量和对称性破缺的出现。某些磁性材料表现出奇异的隐序相，其中序参量不能被常规的磁性测量直接获得。因此，实验识别和理论理解的一个隐藏的顺序是困难的。在这里，我们结合中子散射和热力学探针研究新发现的稀土三角晶格磁体TmMgGaO $_4$。在弹性中子衍射测量中，在K点处观察到清晰的磁布拉格峰。然而，更有趣的是观察到尖锐和高度分散的自旋激发，这不能用磁偶极序来解释，而是“隐藏”在中子衍射实验中的潜在多极序的直接结果。我们证明，所观察到的不寻常的自旋相关性和热力学可以准确地描述了一个横向场伊辛模型的三角形晶格上交织的偶极和铁多极秩序。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-Breaking Topological Insulators in the $\mathbb{Z}_2$ Bose-Hubbard Model
在这项工作中，我们研究了一个耦合到动力学$\mathbb{Z}_2$场的相互作用玻色子的一维模型，$\mathbb{Z}_2$玻色-哈伯德模型，并分析了自发对称性破缺和拓扑对称性保护之间的相互作用。在以前的工作中，我们展示了这个模型如何通过玻色子Peierls转变表现出自发破缺的平移对称性。在这里，我们发现如何，在半填充，所产生的阶段也显示拓扑功能共存的存在下的长程序，并产生一个拓扑键序波。使用分析和数值方法，我们描述了这个阶段的属性，表明它不能被连接到一个玻色子拓扑相消失哈伯德相互作用，从而构成了一个相互作用引起的破坏性拓扑绝缘体的实例。
2019-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase transitions in topological lattice models via topological symmetry breaking
我们用拓扑序研究物质相之间的跃迁。通过研究这些过渡在完全可解的晶格模型，我们展示了如何普遍性类可能被确定和关键属性描述。作为一个熟悉的例子来具体说明我们的结果，我们详细描述了一个完全带隙的非手性二维$p$波超导体（$p+ip$为赝自旋向上/ $p-ip$为赝自旋向下）之间的过渡到一个$s$波超导体，我们表明是在二维横向场伊辛普适类。
2010-12-01 cond-mat.str-el
Topological symmetry breaking: Domain walls and partial instability of chiral edges
在2D拓扑系统中，手征边可能由于玻色凝聚体的形成和根据拓扑对称性破缺（TSB）机制在体中的部分限制而表现出光谱变化。我们详细分析了一组简单的手征分数量子霍尔系统在散装以及在边缘上发生了什么。TSB对应于一个全球性的离散对称性的自发破缺，因此，在散装和扭结的边缘域壁的外观。壁是局部亚稳态的，如果产生一个受限的粒子-空穴对，壁就会破裂。
2014-07-22 cond-mat.str-el
Defect Networks for Topological Phases Protected By Modulated Symmetries
本研究提出缺陷网络构造方案以构建受调制对称性保护的拓扑相，推广晶体等价原理，揭示空间对称性下的反常差异，并完成多维度多类对称的拓扑相分类。
2025-09-05 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Interaction-driven Lifshitz transition with dipolar fermions in optical lattices
超冷偶极费米子之间的各向异性偶极-偶极相互作用打破了费米面的对称性，从而使费米面变形，在此我们证明了这种费米面变形在目前实验所能达到的范围内引起拓扑相变--所谓的Lifshitz相变。我们描述的影响，如费米表面拓扑结构，密度-密度关联函数，和系统的激发光谱的Lifshitz转变上可观察到的量。超冷原子中的Lifshitz跃迁可以通过调整偶极取向来控制，并且与在晶体固体中研究的跃迁相反，完全是相互作用驱动的。
2016-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Fragmented Spin Liquid and Shadow Pinch Points in Dipole-Octupole Pyrochlore Spin Systems
本文在偶极-八极烧绿石自旋系统中发现外磁场下存在碎片化自旋液体相，证明偶极分量可由八极自旋液体驱动形成自旋液体，并预言了影子夹点这一实验可观测特征。
2025-09-20 cond-mat.str-el
Weak symmetry breaking in two dimensional topological insulators
我们发现，存在二维（2D）的时间反转不变的分形绝缘体的属性，他们的边界与真空和他们的边界与拓扑绝缘体可以完全不打破时间反转或电荷守恒对称性的间隙。这一结果使我们产生了一个明显的悖论：我们考虑这样一种几何结构，其中由拓扑绝缘体组成的盘状区域被一个环形带的分形绝缘体包围，而环形带又被真空包围。如果我们在带的两个边界上都加间隙，我们就天真地得到了一个拓扑绝缘体和真空之间的间隙界面的例子，它不会破坏任何对称性--这是不可能的。这个悖论的解决方案是，这个系统自发地打破了时间反演对称性在一个不寻常的方式，我们称之为\emph{weak symmetry breaking}。特别是，我们发现，唯一的序参量是敏感的对称性破缺的非局部运营商，描述准粒子隧道过程之间的两个边缘的带，期望值的本地序参量指数消失的限制宽带。另外，我们发现在我们的系统中对称性破缺伴随着一个基态简并，但是这个基态简并是拓扑保护的，而不是对称性保护的。我们证明了这种对称破缺也可以发生在二维分数拓扑绝缘体的边缘。
2014-04-18 cond-mat.str-el
Combined spontaneous symmetry-breaking and symmetry-protected topological order from cluster charge interaction
电子关联下的保序拓扑态的研究近年来引起了人们极大的兴趣，因为它可以产生丰富的奇异现象。在这里，我们报告了一个具体的例子，采用大规模无偏量子蒙特卡罗研究的凯恩-梅勒模型与集群电荷相互作用。建立了该模型在半填充状态下的基态相图。我们的模拟确定了一个安全保护的拓扑秩序与一个安全破坏的Kekul $\acute{e}$价键秩序的共存，并表明，自发对称性破缺伴随着相互作用驱动的拓扑相变（TPT）。这种TPT的特点是出现单粒子格林函数的零点和自旋通道中的能隙关闭，而不是单粒子激发谱，因此没有平均场对应。
2019-09-06 cond-mat.str-el
Majorana lattice gauge theory: symmetry breaking, topological order and intertwined orders all in one
本文详细研究了正方格点上纯由马约拉纳费米子组成的马约拉纳格点规范理论。精确地得到了体系的基态，并证明了对称性破缺和拓扑有序的共存。物质场的$Z_2$对称性破缺导致反铁磁自旋序和$η$ -配对序的纠缠。这种拓扑序反映在规范场的$Z_2$量子自旋液体基态中。马约拉纳格点规范理论，也可以看作是相互作用的马约拉纳费米子模型，可能在马约拉纳零模格点上实现。
2023-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detecting and identifying 2D symmetry-protected topological, symmetry-breaking and intrinsic topological phases with modular matrices via tensor-network methods
对称性保护拓扑（SPT）阶段表现出非平凡的顺序，如果对称性是尊重，但不尊重对称性连接到平凡的产品阶段。然而，与破环相不同，SPT相没有局部序参量。在这里，我们采用张量网络的方法来计算的拓扑不变量的模拟模块$S$和$T$矩阵的特点，研究在几个家庭的二维（2D）波函数是$\mathbb{Z}_N$（$N=2\, \&3$）对称的过渡。我们发现，除了拓扑有序的阶段，模块化矩阵可以用来识别非平凡的SPT阶段和检测不同的SPT阶段之间的过渡，以及对称和对称性破坏阶段之间。因此，模矩阵可以用于以统一的方式表征各种类型的带隙相位。
2015-12-24 cond-mat.str-el quant-ph
Topological phase diagrams of the frustrated Ising ferromagnet
在薄膜的磁化模式中出现复杂的调制结构是由竞争相互作用的令人沮丧的影响引起的公认的实验现象。使用粗粒度版本的伊辛铁磁体与偶极相互作用，我们开发了一种方法，使用从微观哈密顿量的信息来预测特定的拓扑相位中存在的温度-外部磁场相图。这是通过结合平均场变分计算和二维熔化的经典理论的重整化群方程来完成的。在这个框架中，我们能够区分当取向和平移对称性被打破，区分有序和无序状态的系统的所有温度和字段。我们观察到在弱偶极相互作用下由$H$ - $T$相图发展的再进入与异常拓扑转变的出现直接相关。这些结果激励实现新的实验磁性薄膜，以探索的磁性纹理的拓扑特性，允许识别这些材料中的新的奇异相。
2020-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dipolar and quadrupolar spin supersolid states in a spin-1 triangular antiferromagnet
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所物质结构研究センター）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)（理化学研究所计算科学研究中心）；RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)（理化学研究所量子计算研究中心）；RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所开创性研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构先进科学研究中心）
采用DMRG方法研究自旋1三角反铁磁海森堡模型，识别零场、中场、高场下的偶极和四极自旋超固态，其特征可通过非弹性中子散射实验观测，结果对相关三角晶格反铁磁体有理论意义。
2026-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fibonacci anyon excitations of one-dimensional dipolar lattice bosons
利用精确对角化和密度矩阵重整化群方法研究了一维光晶格中的偶极玻色子系统。特别是，我们分析了系统的低能量特性，平均填充3/2原子每个晶格位置。我们确定的区域的参数空间中的系统具有非阿贝尔斐波那契任意子激发，对应于不同的电荷密度波之间的分数域壁。当这样的一维系统被组合成一个二维网络时，斐波那契任意子激发的编织具有容错、通用、拓扑量子计算的潜在应用。与以前的计算相反，我们的结果还表明，超固相不存在于相图中讨论的3/2平均填充。相反，降低最近邻隧穿强度的值会导致直接的、Berezinskiii-Kosterlitz-无扰的、超流体到电荷密度波量子相变。
2016-12-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The thermal Hall conductance of two doped symmetry-breaking topological insulators
本文研究了两种破断拓扑绝缘体模型。它们是Chakravarty，Laughlin，Morr和Nyack[1]提出的d-密度波哈密顿量的变体，用来解释铜氧化物的赝能隙。掺杂后，两种模型都表现出类似于文献[1]中报道的反常热霍尔效应。[2]的文件。此外，它们还具有沿布里渊区对角线中心的空穴袋，这与参考文献中测量的霍尔系数一致。[3]。
2019-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulators and metals with topological order and discrete symmetry breaking
许多实验已经报道了在空穴掺杂的铜氧化物的高温赝能隙相中的离散对称性破缺，包括晶格旋转、反转或时间反转对称性中的一种或多种的破缺。在没有平移对称破缺或拓扑序的情况下，这些常规的序参量不能解释荷电费米子激发谱在波腹区的能隙。Zhao等人（1601.01688）和Jeong等人（arXiv：1701.06485）也报道了绝缘Sr 2 IrO 4中的反转和时间反演对称性破缺，类似于金属铜酸盐中的情况，但与Neel序共存。我们扩展了早期的理论拓扑秩序的绝缘体和金属，其中的拓扑秩序自然地结合这些传统的离散对称性的破坏。我们发现拓扑有序的几何不变态与伊辛-伊辛序和自发电荷流共存。离散的对称性破缺和拓扑序诱导的赝能隙之间的联系解释了为什么破缺的对称性在大掺杂时没有赝能隙的情况下不能在限制相中存活。我们的理论也连接到O（3）非线性西格玛模型和CP 1描述的Neel阶量子涨落。在此框架下，铜酸盐的最佳掺杂临界性主要与拓扑秩序的损失有关。
2017-05-03 cond-mat.str-el hep-th
Classical symmetry enriched topological orders and distinct monopole charges for dipole-octupole spin ices
International Center for Quantum Materials, Peking University（北京大学量子材料中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）；The University of Hong Kong, Shenzhen Institute of Research and Innovation（香港大学深圳研究院）；Beijing Key Laboratory of Quantum Devices, Peking University（北京大学量子器件北京市重点实验室）
研究通过经典自旋冰中磁单极电荷区分双极和八极自旋液体，揭示长程双极-双极相互作用对磁单极电荷的影响，为Ce₂Sn₂O₇性质争论提供新视角。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological phases in ultracold polar-molecule quantum magnets
我们展示了如何在光晶格中使用极性分子来设计具有任意自旋S >= 1/2和具有方向相关自旋各向异性的相互作用的量子自旋模型。这是通过对分子的微波修饰旋转状态中的有效自旋自由度进行编码以及通过偶极相互作用耦合自旋来实现的。我们演示了如何实验上最方便的各向异性稳定的对称性保护的拓扑相位自旋梯。使用数值精确的密度矩阵重整化群方法，我们发现，这些相互作用的阶段-以前只在最近邻的情况下研究-生存在长程偶极相互作用的存在下。我们还展示了如何使用我们的方法来实现双线性双二次自旋1和Kitaev蜂窝模型。实验检测方案和缺陷进行了讨论。
2012-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Spontaneous breaking of time-reversal symmetry in topological superconductors
研究了无自旋费米子在超导态中的行为，其中超导序参量的相位依赖于链接的方向。我们发现超导体的能量依赖于超导序参量的相位差。对应于能量最小的相位的解，导致具有非平凡陈数的拓扑超导态。本文着重对不同晶体对称性的超导体拓扑态的性质进行了定量分析，指出拓扑超导态的相变是超导态时间反演对称性自发破缺的结果。研究了手征无带隙边缘模的特性，计算了其Chern数。
2017-08-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Floquet Engineering Ultracold Polar Molecules to Simulate Topological Insulators
我们提出了一个定量的，近期的实验蓝图的量子模拟的拓扑绝缘体使用晶格捕获的超冷极性分子。特别是，我们专注于所谓的霍普夫绝缘体，它代表了一个三维拓扑状态的物质存在以外的传统的十倍的方式和晶体对称性为基础的分类拓扑绝缘体。它的拓扑结构是由一个\emph{linking number}不变量，这需要长距离的自旋轨道耦合跳跃的实现保护。虽然这些成分到目前为止，排除了它的实现在固态系统和其他量子模拟架构，在同伴手稿[1901.08597]中，我们预测，霍普夫绝缘体实际上可以自然地出现在偶极相互作用系统。在这里，我们研究了一个特定的极性分子，其中有效的“自旋”是从亚晶格自由度形成晶格这样的架构。我们介绍了两种技术，允许一个优化偶极霍普夫绝缘体与大的带隙，这也应该很容易适用于模拟其他异国情调的能带结构。首先，我们描述了使用Floquet工程来控制偶极跳跃的范围和功能形式，其次，我们证明了分子AC极化率（在圆偏振光下）可以用来精确地调谐不同旋转状态之间的共振条件。为了验证后一种技术是否适用于当前的实验，我们从第一原理计算了${}^{40}$ K $^{87}$ Rb的$σ^+$光的AC极化率。最后，我们表明，实验是能够检测到的非常规拓扑结构的霍普夫绝缘体通过改变终止的晶格在其边缘，从而产生三个不同的类的边缘模式谱。
2021-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
