二维拓扑有序系统的反常热弛豫与泵浦-探测光谱学

我们研究了二维拓扑有序系统中线性和非线性光谱量的行为，这些系统承载着呈现分数统计的任意子激发。我们强调了任意子之间的编织相位对这类准粒子动力学的作用，如我们所展示的，它决定了有限温度下线性响应系数以及非线性泵浦-探测响应系数的行为。这些量作为系统中时间关联的探针，被证明在足够长的时间尺度上遵循独特的普适形式。我们发现的普适行为不仅提供了任意子统计的实验可测指纹，还展示了反常快速的热弛豫：在长时间下，关联函数以“挤压指数”形式 $C(t) \sim \exp(-[t/\tau]^{3/2})$ 衰减。我们将这种不寻常的渐近形式归因于任意子之间相互作用的长程非定域性质，这使得弛豫的发生速度远快于准粒子通过定域、非统计相互作用进行相互作用的系统。虽然我们的结果适用于二维中的任何阿贝尔或非阿贝尔拓扑相，但我们特别讨论了对候选量子自旋液体材料的启示，其中相关量可以使用现有的时间分辨太赫兹域光谱技术进行测量。