金刚石中 Kalb-Ramond 场的合成单极源
量子物理
2022-03-24 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
磁单极子在从电磁学到物质拓扑态的基础物理各个领域中起着核心作用。尽管在高能物理中对其的观测仍难以实现，但人工规范场的单极源最近已在合成物质中被确认。弦理论是一个涵盖量子力学的潜在统一框架，它将电动力学的常规\emph{矢量}规范场提升为\emph{张量}规范场，并预言在 4D 空间中存在更奇异的\emph{张量单极子}。在此，我们报道了在金刚石中单个固态缺陷的自旋自由度于 4D 参数空间合成的张量单极子的表征。使用两种互补方法，我们通过测量其量子化拓扑电荷及其发出的 Kalb-Ramond 场来表征该张量单极子。通过引入破坏手征对称性的虚构外场，我们进一步观察到谱中由镜面对称性保护的谱环所表征的引人注目的跃迁。我们的工作代表了在固态系统中对张量单极子的首次探测，并为模拟受弦理论启发的奇异拓扑结构开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2008.00596,
title = {A synthetic monopole source of Kalb-Ramond field in diamond},
author = {Mo Chen and Changhao Li and Giandomenico Palumbo and Yan-Qing Zhu and Nathan Goldman and Paola Cappellaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00596},
year = {2022}
}
备注
main: 15 pages, 3 figures + SI: 23 pages, 28 figures