高维自旋-1/2磁体中一维无自旋费米子和马约拉纳费米子的可解嵌入机制

我们写出了一类二维自旋-1/2哈密顿量，其本征谱可通过约当-维格纳变换精确求解。其一般结构由合适的XY或XX-伊辛自旋链与ZZ-伊辛自旋链构成的网格组成，并可推广到更高维度。它们可以承载一维无自旋费米子液体堆叠，具有无隙激发和幂律关联，并与有序自旋矩（局域无自旋费米子）共存。因此，键依赖耦合可以成为除SU(2)对称耦合的几何阻挫之外的另一种机制，以获得无自旋费米子激发。换言之，键依赖耦合允许在更高维度中嵌入一维无自旋费米子（托莫纳加-卢廷格）液体和固体以及马约拉纳激发。与具有马约拉纳激发的Kitaev蜂窝模型相比，它们可以容纳一组更简单的位点局域守恒量，而非更复杂的交错锁定的普拉克特局域或键局域守恒量。所提出的网格结构可能为可控量子比特的量子工程提供一种架构。