The Helical SYK Model and Emergent Infrared Integrability
University of Houston（休斯顿大学）；Texas Center for Superconductivity, University of Houston（休斯顿大学超导中心）
构造1+1维螺旋SYK模型，通过对称性控制的四费米子手征扇区层次结构，证明在完整相互作用空间下红外极限变得自由且可积。
2026-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Berry Phases of Vison Transport in $\mathbb{Z}_2$ Topologically Ordered States from Exact Fermion-Flux Lattice Dualities
我们开发了一个精确的地图的所有国家和运营商从二维晶格的自旋- $1/2$到晶格的费米子和玻色子与相互半离子统计相互作用，超越了以前的对偶$\mathbb{Z}_2$格点规范理论，因为它不依赖于强加本地守恒定律，并捕获运动的“电荷”和"通量“在平等的基础上。这个地图允许明确计算的Berry阶段的运输流量在一个大类的对称性丰富的拓扑有序的状态与紧急$\mathbb{Z}_2$规范场，包括手征，非手征，阿贝尔或非阿贝尔，可以微扰连接到模型中的介子是静态的和紧急费米子自旋有一个非相互作用的色散。因此，计算这样的vison相位的数值复杂性减少到计算自由费米子哈密顿量的基态的重叠。在其他结果中，我们建立了数值条件下，在伊辛拓扑有序状态的平移丰富的携带马约拉纳通量激发获得$0$或$π$阶段时，围绕一个单一的元移动。
2022-10-10 cond-mat.str-el
Topologically Ordered Steady States in Open Quantum Systems
Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
通过构造两个代表性Liouvillian并精确求解具有拓扑简并的稳态，研究开放系统中由耗散和关联相互作用导致的稳态拓扑序，并发现二维下拓扑简并脆弱而三维下稳定，同时识别出退禁闭规范场和拓扑缺陷慢弛豫等普适特征。
2026-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Composite Weyl semimetal as a parent state for three dimensional topologically ordered phases
我们介绍了（3+1）维短程相互作用电子模型，该模型形成了一个强关联的多体态，其低能激发是耦合到一个涌现规范场$\text{QED}_{4}$的相对论中性费米子。我们讨论了这个临界状态的性质和它的不稳定性对外来的相位，如一个无间隙的复合外尔半金属和完全有间隙的拓扑有序的相位，功能任意点，以及线状激发。这些细分的相位描述电子绝缘体。它们可以通过对称性进一步丰富，从而形成非平凡的表面态。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Maxwell Theory on a Compact Manifold as a Topologically Ordered System
我们研究新类型的贡献的熵的麦克斯韦系统定义在一个紧凑的流形，如环面。这些新的术语与物理传播的光子无关。相反，这些新的贡献出现作为隧道事件的结果时，拓扑结构不同，但物理相同的真空缠绕状态之间发生的过渡。我们计算两个新的（拓扑保护）类型的贡献，在这个系统中的熵产生这种动态。第一贡献有一个负号，用磁化率表示，它在精神上类似于在凝聚态系统中讨论的拓扑纠缠熵。第二个贡献是由系统置于外部磁场背景中时产生的突现简并引起的。这种简并类似于在拓扑绝缘体中θ=π时发生的类似效应。基于这些计算，我们声称麦克斯韦系统定义在4环面行为在许多方面作为一个拓扑有序系统。
2013-11-27 cond-mat.str-el gr-qc hep-ph
Integrable many-body quantum Floquet-Thouless pumps
我们构造了一个具有拓扑非平凡手征色散的准粒子激发的相互作用可积Floquet模型。该模型是可积经典元胞自动机的完全量子推广。我们写下并求解了广义量子模型的贝特方程，并表明这些方程具有一种特别简单的形式，可以得到精确的解：本质上，准粒子的行为就像相互作用的硬棒。该模型的广义热力学和流体动力学直接遵循。虽然这个模型是相互作用的，但它异常简单的结构使我们能够构造没有蝴蝶效应的扩散算子;这种构造在其他相互作用的可积系统中似乎是不可能的。这个模型说明了存在一类新的精确可解的，特定于Floquet设置的相互作用的量子系统。
2019-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamics and energetics of emergent magnetic monopoles in chiral magnets
手性磁体中拓扑量子化的磁旋（即所谓的skyrmions）的形成和破坏是由奇异的刺猬缺陷的产生和运动驱动的。这些可以被识别为涌现的磁单极子和反单极子。我们研究了磁单极子和反磁单极子之间的能量学和力如何影响它们的产生速率和动力学。我们研究了一个单一的skyrmion线缺陷的螺旋相位使用微磁模拟和金兹伯格-朗道分析。在热激活过程中产生的单极-锑堡对，主要由电子的（核心）能量控制。单极子和反单极子之间的力在距离上是线性的，并由弦张力描述。弦张力的符号和大小决定了相位的稳定性和单极子的速度。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Bulk Anyons as Edge Symmetries: Boundary Phase Diagrams of Topologically Ordered States
我们有效地研究一维系统，出现在一个二维拓扑有序状态的边缘，或在两个拓扑有序状态之间的边界。我们认为，任何子的散装与紧急对称性的边缘，发挥了至关重要的作用，其相图的结构。使用这个对称性原理，在阿贝尔状态的边界处的不同带隙相位之间的跃迁可以根据对称性破坏跃迁或对称性保护拓扑相位之间的跃迁来理解。然而，当块体容纳非阿贝尔任意子时，会出现更奇特的现象。为了证明这些原则，我们探索的边缘的一个单一的和一个双层的复曲面代码的相图，以及在一个单一的和双层的Kitaev自旋液体（KSL）的畴壁。在KSL的情况下，我们发现，在大量的非阿贝尔任意子的存在下，执行Kramers-Wannier自对偶作为一个对称的有效边界理论。这些例子说明了一些令人惊讶的现象，如自发的对偶性打破，两个部门的相变，和解冻的边缘运营商之间的过渡不同的无间隙阶段。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Entanglement of Anyonic Charges and Emergent Spacetime Geometry
Institute for Basic Science（基础科学研究所）；Ewha Womans University（梨花女子大学）；Sogang University（西江大学）；Korea University（高丽大学）
研究通过任何子纠缠产生AdS-like几何，揭示量子纠缠如何在无共形对称性下生成涌现时空几何。
2026-01-28 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Observation of an emergent energy scale close to dimensional reduction in a quasi-two-dimensional quantum magnet
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；National Institute of Chemical Physics and Biophysics（化学物理与生物物理学国立研究所）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Sejong University（世宗大学）；HFML-FELIX（高场磁实验室-费利克斯设施）；Institute for Molecules and Materials, Radboud University（拉德堡德大学分子与材料研究所）
研究通过扰动临界横向场伊辛链，在准二维量子磁体\(Cu_2(OH)_3Br\)中观察接近维度约化的特征质量谱，为\(E_8\)对称性及相关激发提供证据，证明可积场论对凝聚态多体量子临界现象的描述能力。
2026-07-28 cond-mat.str-el quant-ph
Emergent geometric frustration and flat band in moiré bilayer graphene
到目前为止，摩尔石墨烯双层在大的，不相称的旋转角度的物理被认为是无趣的。已经认为，在这样的结构中的层间耦合是弱的，并且该系统可以被认为是一对解耦的单个石墨烯片的良好近似。在这里，我们表明，对于大的旋转角附近的相称的，层间耦合，远远不是弱，是能够完全本地化的电子在一个大规模的，几何挫折网络的拓扑保护模式。系统的几何挫折产生了完全平坦的带，结果是强相关物理。尽管在晶格结构中没有大尺度图案出现在未引导的眼睛中，但所有这些都出现了。这个非凡系统的低能物理学在足够接近于衰变的情况下有一个精确的解析解。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Integrable Floquet Time Crystals in One Dimension
The University of Burdwan（布尔达万大学）；Harish-Chandra Research Institute（哈里什-钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Poornaprajna Institute of Scientific Research（普尔纳普拉尼亚科学研究学院）
本文研究了一维二次晶格哈密顿量中实现离散时间晶体相的机制，通过优化驱动频率和相互作用参数，展示了其鲁棒性和长寿命特性，为无序系统提供了新的稳定方法。
2026-04-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Emergent electrodynamics of skyrmions in a chiral magnet
当一个电子在一个平滑变化的非共线磁结构中运动时，它的自旋取向不断地适应，从而感应出作用在磁结构和电子上的力，这些力可以用涌现电动力学的电场和磁场来描述。所谓的skyrmions的拓扑量化缠绕数，即，最近在手征磁体中发现的某些磁旋在理论上被预测为每个Skyrmion恰好感应出一个量子的出射磁通量。因此，一个运动的skyrmion预计将感应出一个符合法拉第感应定律的新兴电场，法拉第感应定律继承了这种拓扑量子化。在这里，我们报告的霍尔效应测量，建立定量预测的紧急电动力学。这使得我们能够获得在只有10^6 A/m^2的超低电流密度下Skyrmion与杂质脱钉的定量证据，以及它们随后的运动。非常小的电流密度和简单的传输测量相结合，提供了基本的见解之间的联系，涌现和真正的电动力学的skyrmions在手性磁体，并承诺是重要的应用程序在长期的。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superdiffusion from emergent classical solitons in quantum spin chains
量子海森堡自旋链中的低温自旋输运是超扩散的，并且被证明属于Kardar-Parisi-Zhang（KPZ）普适类。使用动力学理论的运输，我们计算的KPZ耦合强度的海森堡链作为温度的函数，直接从微观的结果符合密度矩阵重整化群模拟。我们建立了一个严格的量子-经典对应关系的“巨准粒子”，管理超扩散和孤立子在经典连续朗道-Lifshitz铁磁体。我们得出结论，KPZ的普遍性有相同的起源在经典和量子可积各向同性磁铁：一个有限温度的气体的低能量经典孤子。
2020-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Superradiant phase transition in electronic systems and emergent topological phases
我们导出了一个一般的标准，用于确定超辐射相变的电子带耦合到一个腔场，与可能的电子-电子相互作用的开始。对于2D或真正的1D系统中的纵向超辐射，我们证明了它总是被阻止，从而扩展现有的不去定理。相反，超辐射相变可以发生在一个非均匀的横向腔场，我们给出了具体的例子，在非相互作用的模型，无论是通过费米面嵌套或抛物线带接触。调查由此产生的时间反演对称性破缺超辐射态，我们发现在前一种情况下费米面升降到四个狄拉克点上的正方形晶格模型，拓扑保护的零模式，并在后一种情况下，拓扑带与非零的陈数上的六边形晶格。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical study of a transition between Z2 topologically ordered phases
由于缺乏局部序参量，区分不同的拓扑有序相和表征它们之间的相变是一项困难的任务。在本文中，我们使用的分析和数值方法相结合，以区分两个这样的阶段，并描述它们之间的相变。“复曲面码”和“双半元”模型是具有Z2拓扑序的简单格模型。虽然这两个模型表达了相同的拓扑基态简并度和纠缠熵，但它们是不同的物质相，因为它们的涌现准粒子服从不同的统计。对于一维模型，我们调整这两个阶段之间的相变，并获得整个相图的精确解，找到一个二阶伊辛x伊辛过渡。然后，我们使用精确对角化来研究2D的情况下，找到一阶过渡的迹象。我们表明，准粒子统计提供了一个强大的指标，在整个相图的不同的拓扑顺序。
2014-07-31 cond-mat.str-el quant-ph
Emergent Quantum Coherence from Instabilities of a Perturbed Fractionalized Spin Liquid
微扰对分数激发拓扑有序态的影响是非常有趣的。虽然小的扰动预计不会影响一个强大的TO，相当大的扰动必须导致新的路线的开始（S）。在真实的凝聚态系统中，这种紧急秩序的可观测性仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们详细介绍了如何一个无特色的Kitaev自旋液体严格TO让位于部分拓扑有序状态（S）共存的广泛的楼梯的新颖的“激子”订单的细分实体在塞曼场。我们提供了一系列奇怪的功能，从节点自旋金属，选择性莫特态的分形，Luttinger表面和隐藏的相干性，所有有影响力的共振价键的特性，以及在奇怪的金属背景下的分形费米液体的观点准精确和新颖的实现。作为一个新的应用，我们展示了如何约瑟夫森结阵列可能会表现出分数约瑟夫森振荡通量调谐作为一个特别新颖的表现紧急量子相干性。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Edge quantum criticality and emergent supersymmetry in topological phases
时空超对称性（SUSY）被认为是描述宇宙的基本对称性，但在自然界中尚未发现。尽管如此，人们预测超对称性可能出现在量子材料的低能物理中，如拓扑超导体和外尔半金属。在这里，通过对相互作用的2D拓扑超导体进行最先进的无符号问题的马约拉纳量子蒙特卡罗（QMC）模拟，我们展示了令人信服的证据，证明N=1超对称性出现在其边缘量子临界点（EQCP），而其体积仍然存在间隙且拓扑非平凡。值得注意的是，在EQCP附近，我们发现边缘马约拉纳费米子获得了与其玻色子超伙伴相同的质量。据我们所知，这是第一次观察到费米子和玻色子具有相等的动力学产生的质量，这是突现超对称性的标志。我们进一步讨论了实验签名等EQCP和相关的边缘超对称性。
2017-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent SU(2) dynamics and perfect quantum many-body scars
受最近实验观测到的约束里德伯原子链中相干多体回复的启发，我们构造了一个弱准局域形变的里德伯阻塞哈密顿量，使得回复几乎是完美的.我们的分析表明，存在一个潜在的不可积的哈密顿量，支持紧急SU（2）自旋动力学在一个小子空间的多体希尔伯特空间。我们表明，这种完美的动力学需要存在非典型的，非遍历的能量本征态-量子多体疤痕。此外，利用这些见解，我们构建了一个拥有精确量子多体伤疤的玩具模型，为它们的起源提供了直观的解释。我们的研究结果提供了具体的路线，以提高连贯的多体复苏，并提供了一个步骤，建立量子多体疤痕的热力学极限的稳定性。
2018-12-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Topological magnon band structure of emergent Landau levels in a skyrmion lattice
自旋激发在拓扑非平凡磁序上的运动表现出类似于洛伦兹力对轨道磁场中带电粒子的影响的偏转。我们使用极化非弹性中子散射来研究磁振子的传播（即，玻色子集体自旋激发）。对于垂直于斯基尔米恩管的波矢，磁振子谱与精细间隔的出射朗道能级的形成是一致的，朗道能级是用于解释斯基尔米恩晶格的非平凡拓扑缠绕的虚构磁场的特征。这为倒易空间中的拓扑磁振子能带结构提供了证据，而这种结构是由磁序的非平凡实空间拓扑所证实的。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent many-body composite excitations of interacting spin-1/2 trimers
理解量子自旋系统中奇异的磁性形式是现代凝聚态物理的一个重要课题。量子动力学可以用类似粒子的信息载体来描述，这些载体被称为准粒子，它们出现在底层系统的集体行为中。在反铁磁链模型中，自旋子激发控制着量子自旋系统的激发，已经得到精确的计算和精确的实验验证。然而，识别和表征的新准粒子出现的自旋系统的拓扑激发具有周期性交换相互作用尚未获得。本文报道了自旋为12的三聚体链反铁磁体Na_2Cu_3Ge_4 O_（12）（具有周期性的链内交换作用J_1-J_1-J_2）中新的准粒子双光子和准粒子量子的复合激发及其拓扑保护的量子1/3磁化平台态.中子散射和宏观量子1/3磁化平台态的特征能量、色散关系和动力学结构因子与最新的动力学密度矩阵重整化群计算结果符合得很好。
2022-10-21 cond-mat.str-el
Fractionalized holes in one-dimensional $\mathbb{Z}_2$ gauge theory coupled to fermion matter -- deconfined dynamics and emergent integrability
我们研究了量子一维离散$\mathbb{Z}_2$规范场和费米子物质在接近充满时的相互作用，这些相互作用是根据构成真空之间自发破坏平移对称性的移动畴壁的去限制分数空穴激发来进行的。在强弦张力的极限下，我们发现了空穴的突现可积关联跳跃动力学，它是对玻色子二聚体约束XXZ描述的补充。我们分析了数值量子动力学传播的一个孤立的洞连同相关的时间演化的纠缠，并提供其显着特点的分析理解。我们还研究了富含短程相互作用的模型，并澄清了在低填充的空穴所产生的基态的性质，并确定了在空穴填充$ν^h=1/3$附近的非限定空穴激发。
2023-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Non-coplanar magnetism, topological density wave order and emergent symmetry at half-integer filling of moiré Chern bands
扭曲双层和单双层石墨烯是基于石墨烯的莫尔材料，其在具有拓扑非平凡特征的栅极可调谐导带中承载强关联费米子。利用无偏精确对角化和非限制Hartree-Fock计算，我们发现强的电子-电子相互作用导致非共面磁态，它具有与三角晶格上的四面体反铁磁体相同的对称性，可以被认为是与摩尔尺度相称的Skyrmion晶格，与一组铁磁竞争，拓扑电荷密度波具有近似的涌现O（3）对称性，将不同的电荷密度波状态相互“旋转”。与精确对角化的直接比较表明，有序相位在无限制Hartree-Fock近似下得到了精确描述。表现出有限的电荷间隙和陈数$|C|=1$，形成的电荷密度波秩序，这是密切连接到一个skyrmion晶格相是一致的，最近的实验对这些系统。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay between intrinsic and emergent topological protection on interacting helical modes
研究了具有时间反演对称性的二维拓扑绝缘体的拓扑结构与边缘相互作用之间的相互作用。我们考虑一个简单的非相互作用的三个螺旋通道系统与固有的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑保护，因此零温度电导的$G=e^2/h$。我们发现，当相互作用添加到模型中，基态表现出两个不同的阶段作为相互作用参数的函数。其中一个相在零温度下是平凡绝缘体，因为保护非相互作用拓扑相的对称性自发破缺。在该阶段中，在零温度下存在零电导$G=0$。另一个相显示出增强的拓扑性质，中性扇区由大规模版本的$\mathbb{Z}_{3}$副费米子描述。在这个阶段，在低能量的系统显示出紧急$\mathbb{Z}_3$对称性，这是不存在的晶格模型，并具有拓扑保护的零温度电导$G=3e^2/h$。该状态是动态增强的对称性保护拓扑状态的示例。
2018-10-23 cond-mat.str-el
Kitaev model in a magnetic field: stable emergent structure, degenerate classical ground states, and reentrant topology
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究在磁场中的Kitaev模型，揭示其在不同磁场强度下的相变行为及拓扑特性。
2026-03-03 cond-mat.str-el
Emergent Topology from Nonlocal Electronic Correlations in One Dimension
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（法国高等科学研究中心、国家科学研究中心、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院）；International School for Advanced Studies (SISSA)（国际高等研究院）；Collège de France, Université PSL（法兰西公学院、巴黎文理研究大学）
研究低维系统电子关联诱导拓扑相的机制，用团簇图解多体方法研究一维扩展哈伯德模型，调节非局域库仑相互作用驱动BOW和CDW相出现，二者有非平凡拓扑特征及局域边缘态，建立了非局域关联产生涌现拓扑的机制。
2026-07-10 cond-mat.str-el
Emergent gauge fields and their nonperturbative effects in correlated electrons
现代凝聚态物理的历史可以看作是Stoner和Anderson物理图像之间的竞争与和解，前者基于动量空间描述，侧重于长波长涨落，后者基于实空间物理，侧重于涌现局域激发。特别是，这两种观点在各种非微扰现象中相互竞争，其范围从高T $_{c}$超导性问题，有机材料和受抑自旋系统中的量子自旋液体，重费米子量子临界性，相关电子系统如掺杂硅和二维电子系统中的金属-绝缘体跃迁，分数量子霍尔效应，最近讨论的铁基超导体。调和这些相互竞争的框架的一种方法是在斯通纳的描述中引入拓扑非平凡的激发，这些激发似乎在空间或时间中局部化，有时在两者中局部化，其中巡回电子和拓扑激发之间的散射，如skyrmions，涡旋，各种形式的瞬子，涌现的磁单极子等，可能会捕获超出斯通纳范式的非微扰局部物理。在这篇综述文章中，我们讨论了拓扑激发对关联电子动力学的非微扰效应。......
2015-01-06 cond-mat.str-el
Detecting emergent continuous symmetries at quantum criticality
提出一种基于张量网络的算法，无需低能有效场论先验知识即可从任意量子自旋链基态数值提取涌现守恒流的格点算符近似，成功获取格点 Kac-Moody 生成元，并可寻找可积模型的局部运动积分与局部母哈密顿量。
2023-11-26 cond-mat.str-el quant-ph
Statistical Mechanics of Floquet Quantum Matter: Exact and Emergent Conservation Laws
平衡统计力学基于系统模局部观测量守恒律的遍历动力学假设：熵的极值化立即给出能量守恒系统的吉布斯系综（GE），当局部守恒量（LCQ）的数量大于1时，给出广义的吉布斯系综（GGE）。在过去的十年中，统计力学已经扩展到描述从一般状态开始的周期性驱动（Floquet）量子物质的后期行为。该结构建立在遍历性的基本假设和相关的“守恒定律”在这个固有的非平衡设置的识别。最近，人们发现，由于{ \it涌现}守恒律的存在，统计力学具有更丰富的结构：这些守恒律是近似的，但稳定的，由{ \it由于驱动}而产生，并且不存在于无驱动系统中。大量的数值和分析结果支持这些新出现的（尽管是近似的）守恒定律的永久稳定性，甚至可能在热力学极限下。这银行最近发现的一个尖锐的遍历阈值Floquet热化在干净的，相互作用的不可积Floquet系统。这为在此类系统中实现稳定的Floquet工程开辟了新的可能性。本文旨在对这些发展进行理论概述。最后，我们简要地调查实验方案。
2021-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Meson content of entanglement spectra after integrable and nonintegrable quantum quenches
我们利用张量网络模拟计算了伊辛模型中全局量子猝灭后纠缠谱的下半部分和返回率函数的时间演化。在半经典体系和相对论E $_8$理论中，我们考虑了束缚费米子对作为非微扰束缚态时基态对介子参数范围的猝灭。我们发现，在这两种情况下，只有占主导地位的本征值的模块哈密顿完全编码的介子内容的量子多体系统或量子场论，引起几乎相同的纠缠振荡的纠缠熵。当初始状态准备在顺磁相，返回率密度表现出规则的尖点在不相等的间隔位置，动态量子相变的出现，在纠缠谱保持缺口。我们的分析提供了一个更深入的理解的作用，量子信息量的新兴现象的动力学让人想起系统在高能物理。
2023-03-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Magnetic field induced phenomena in Kitaev spin liquids
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
研究磁场对Kitaev自旋液体中分数化准粒子响应的影响，揭示实验识别方法及新兴相的条件。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Stable Luttinger liquids and emergent $U(1)$ symmetry in constrained quantum chains
我们探讨了局域约束对一维玻色子和费米子基态相的影响。最近的实验里德伯链的动机，我们约束的占领相邻网站在已知阶段的问题。从Kitaev的拓扑超导线出发，我们发现软约束会导致稳定的无间隙Luttinger液相。虽然Luttinger和Fermi液体通常对超导邻近效应不稳定，但约束抑制了对的产生，允许出现$U(1)$对称性和无间隙。我们证实了这一直观的图片，使用场论和贝特分析方法。特别是，在硬约束限制，该模型是明确的$U(1)$ -对称和可积。对于相应的自旋- $1/2$链，通过Jordan-Wigner变换，Luttinger液体由$\mathbb Z_2$自旋翻转对称性稳定。较长范围的约束即使在没有$\mathbb Z_2$对称性的情况下也能稳定无间隙相位，这与Fendley、Sengupta和Sachdev的开创性工作[Physical Review B 69，075106（2004）]有关，阐明了其中观察到的无间隙浮动相位如何能够被极大地扩展。
2019-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Qubit spin ice
人工自旋冰是可以被设计的受抑自旋系统，其中几何和拓扑的微调允许在组分水平上设计和表征奇异的涌现现象。在这里，我们报告的超导量子比特晶格中的自旋冰的实现。与传统的人工自旋冰不同，我们的系统是由量子和热涨落无序的。的基态是经典的冰规则描述，我们实现了控制一个脆弱的简并点，导致库仑相位。钉扎单个自旋的能力使我们能够证明高斯定律在二维中出现的有效单极子。所展示的量子位控制为未来拓扑保护的人工量子自旋液体的潜在研究奠定了基础。
2021-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Emergent topology and symmetry-breaking order in correlated quench dynamics
量子系统的猝灭涉及三个基本成分：初始相、猝灭后的目标相和携带前两者信息的非平衡动力学。本文提出了一个动力学理论，通过将Haldom-哈伯德模型从初始磁相猝灭到拓扑非平凡态，来刻画关联量子系统的拓扑和破缺序.用流方程方法得到了复杂赝自旋动力学的运动方程，证明了赝自旋演化服从微观Landau-Lifshitz-Gilbert-Bloch方程.我们发现，相关的淬火动力学表现出强大的普遍行为上的所谓的带反转表面（BIS），从非平凡的拓扑结构和磁序可以提取。特别是，淬火后制度的拓扑结构的特点是一个新兴的动力学拓扑模式的淬火动力学BIS上，这是强大的对失相和加热引起的相互作用;淬火前的破键订单读出从一个普遍的标度行为的淬火动力学新兴的BIS上，这是有效的超越平均场制度。这项工作开辟了一种方法来表征的拓扑结构和相关的淬火动力学的破缺订单。
2019-07-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Berry connection and quantum geometry in time-dependent systems with instantaneous quantum integrable field theory
本研究针对瞬时涌现量子可积场论的含时系统，建立贝里联络矩阵由至多两粒子激发表征的定理，以伊辛链为例分析量子E₈可积场论主导的低能物理，揭示量子几何势对能隙和多体隧穿的调控及临界行为，阐明量子几何与动力学的相互作用。
2025-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Physics of emergence beyond Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition for interacting topological quantum matter
本文试图为量子物质的相互作用拓扑态寻找不同的涌现量子相。我们的研究是基于量子场论的重整化群（RG）计算。RG流线的行为给出了量子物质的非相互作用和相互作用拓扑态的不同量子相的出现。我们证明了电子-电子相互作用可以使拓扑平凡相变为非平凡相，也可以使拓扑非平凡相变为拓扑平凡相。我们证明了突现物理学是超越量子Berezinskiii-Kosterlitz-无边界跃迁的。我们还提出了不动点的分析，并显示在存在和不存在相互作用的不动点的变化的行为。这一工作不仅从相互作用量子物质的拓扑态出发，而且为关联量子多体物理提供了一个新的视角。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Raman scattering in correlated thin films as a probe of chargeless surface states
存在几种强大的技术来检测弱相互作用电子系统的拓扑保护表面态。相比之下，不携带电荷的强相互作用系统的表面模式更难检测。我们提出共振光散射作为探测相互作用的量子自旋系统的不带电表面模式的一种手段，并通过对3D超蜂窝Kitaev量子自旋液体相的具体计算来说明它的有效性。我们表明，共振散射需要有效地耦合到这个模型的亚晶格极化表面模式，由紧急马约拉纳费米子，导致自旋分馏。我们表明，低能量响应占主导地位的表面贡献的薄膜，允许识别和表征紧急的拓扑能带结构。
2016-05-20 cond-mat.str-el
Interaction driven polarization shift in the $t-V-V'$ lattice fermion model at half filling: emergent Haldane phase
我们研究了一维半填充时的$t-V-V'$模型。已知对于足够大的$V$固定，随着$V'$变化，系统从电荷密度波进入Luttinger液体，然后是键序，然后是第二电荷密度波阶段。我们发现Luttinger液态进一步分裂为两个，分离的部分具有不同的多体极化Berry相值。在这个相位内，极化的变化在热力学极限下是无限的，这意味着即使极化不同，也无法测量。然而，在Luttinger液体的每一侧上的带隙相中，极化采取不同的可测量值，这意味着拓扑上的区别。关键的区别在于大- $V'$相位是链接反转对称的，而小- $V'$相位是位置反转对称的。我们发现大- $V'$相可以与一个$S=1$自旋链有关，并表现出Haldom相的许多特征.纠缠谱的最低态在两种情况下呈现出不同的简并性，并且在大- $V'$相位中我们还发现了弦序。我们还研究了在开边界条件下的系统，并建议缺陷的数量与拓扑结构。
2020-06-03 cond-mat.str-el
Intertwined chiral charge orders and topological stabilization of the light-induced state of a prototypical transition metal dichalcogenide
在复杂的量子材料中，相互作用的多体系统的组分可以在高度非平衡的条件下自组织成长程序，这一基本思想导致了这样一种概念，即可以人为地创造出全新的和意想不到的功能。然而，在高度非平衡的过渡中证明新的紧急秩序已经被证明是非常困难的。尽管最近在实验超快时间分辨技术方面取得了巨大进展，但迄今为止，对连续过渡结果进行平均的方法已被证明无法阐明新兴的空间结构。在这里，使用扫描隧道显微镜，我们报告的第一次出现后，在一个典型的二维dichalcogenide 1 T-TaS $_2$由一个单一的光脉冲的一个单一的过渡结果的电荷顺序。通过映射的电荷位移的紧急状态的矢量场，我们发现令人惊讶的复杂的，长程的，拓扑非平凡的电荷顺序，其中手征域平铺是交织在一起的独特的不成对的位错发挥了至关重要的作用，在增强紧急状态显着的稳定性。电荷有序系统亚稳态原理的发现为设计新的新兴功能开辟了道路，特别是超快全电子非易失性低温存储器。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-adiabatic dynamics in d+id-wave fermionic superfluids
本文研究了具有配对振幅的$d+id$波对称性的二维费米子系统的非绝热动力学问题。在平均场近似下，我们确定了耦合强度突变后对振幅的渐近行为。我们还研究了一个扩展的$d+id$配对系统，它的配对振幅的长时间渐近状态在无碰撞制度可以准确地确定。通过数值方法，我们已经确定了三个非平衡定常状态描述的不同的长时间渐近线的配对振幅的不可积和可积版本的$d+id$波模型。我们发现，尽管它缺乏可积性，长时间的动力学导致配对淬灭在不可积的$d+id$模型基本上是相似的，发现其完全可积的扩展$d+id$模型。我们还获得了长时间的相图的扩展$d+id$模型，通过Lax建设，利用潜在的可积性表明，通过数值得到的动态相位是一致的动力学的完全可积的方法。这两个模型描述了一个拓扑费米子系统的拓扑非平凡BCS相出现在弱耦合强度。我们证明了在手征$d+id$配对动力学中存在不同于d波（$d_{x^2-y^2}$）的振荡序参量区，它可以用来探测手征超导体的配对对称性.
2019-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnon bandstructure and topology in a periodically deformed Kagome lattice with DM interaction
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing (AQC)（先进量子计算跨学科研究中心）
通过研究变形Kagome晶格中具有DM相互作用的Heisenberg模型，发现周期性变形导致更丰富的能带结构，并在反铁磁与铁磁耦合下分别呈现平庸与非平庸拓扑，其中铁磁情况下陈数可达±2。
2026-11-03 cond-mat.str-el
Topology and edge states survive quantum criticality between topological insulators
人们通常认为，当调谐到临界点时，物质拓扑相中的涌现现象就会被破坏。特别是，拓扑保护的边缘状态，理应离域时，批量相关长度发散。我们表明，这是不正确的一般。拓扑绝缘体或超导体的边缘状态保持指数局域化-尽管带隙消失-如果过渡增加拓扑指数。这适用于拓扑分类大于$Z_2$的所有类别，特别是包括陈式绝缘体。此外，这些边缘状态对无序是稳定的，不像拓扑半金属。这一新的现象是解释广义带（或质量）反演-一个统一的观点拓扑绝缘体-动力学反演。在散装边界对应的精神，我们还确定了拓扑不变量的临界点，它采取半整数值和单独的拓扑不同的普遍性类的多临界点。这项工作扩大了拓扑保护和稳定性的范围，表明体能隙可以是不必要的。实验探针和相互作用的稳定性进行了讨论。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Emergent XY* transition driven by symmetry fractionalization and anyon condensation
拓扑有序相位中的任意子可以携带相对于所考虑系统的对称群的分数量子数，一个例子是分数量子霍尔效应中准粒子的分数电荷。当这样的任意子凝聚时，所产生的相位必然自发地破坏对称性并显示出局域序参量。本文研究了Toric码中受Ising相互作用扰动的$\mathbb{Z}_2$拓扑序的相图和任意子凝聚跃迁。全局伊辛对称性和晶格空间群对称性之间的相互作用导致任意子的非平凡对称性分解类，并导致两个特征不同的对称性破缺相。为了理解任意子凝聚跃迁，我们使用最近引入的临界环面能谱技术来识别一条以微调（Ising $^2$）* 临界点结束的2+1D XY* 跃迁线。我们提供了数值证据的发生两个对称性破缺模式预测的特定的对称性分馏类的任意子在探索相图。结合量子蒙特卡罗模拟，我们测量不寻常的大临界指数的任意子凝聚过渡的关联函数的缩放，我们确定线（弱）的一阶过渡的相图。作为一个重要的结果，我们讨论了由此产生的2+1D Ashkin-Teller模型的相图，在那里我们证明了环面光谱能够识别紧急XY/O（2）临界行为，从而解决了一些长期悬而未决的问题，在三维Ashkin-Teller模型的领域。为了建立我们的结果的一般性，我们提出了一个领域的理论描述，这是非常符合数值结果。
2022-10-10 cond-mat.str-el quant-ph
Signatures of emergent surface states across a displacive topological phase transition in Bi$_4$I$_4$
本研究通过实空间电流成像和电阻涨落谱，观测到Bi$_4$I$_4$中由一阶结构变化介导的位移型拓扑相变的实验特征，揭示了经典热力学相变与拓扑量子现象的复杂相互作用。
2025-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Damping of Skyrmion Crystal Eigenmodes due to Spontaneous Quasiparticle Decay
Skyrmion晶体的元激发同时经历了由拓扑非平凡非共线织构引起的突现磁场和非谐相互作用。由此产生的平带引起强烈的自发准粒子衰变，穿着skyrmion晶体的本征模有限的零温度量子寿命。通过改变磁场来扫描谱中的平带，导致外部可控的能量选择性磁振子击穿。特别是，我们发现，三个基本模式，即，逆时针、呼吸和顺时针模式表现出不同的衰减行为，顺时针（逆时针）模式是这三种模式中最不（最）稳定的模式。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
