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长程自由费米子链中的体边对应与奇点填充

强关联电子 2023-12-21 v3 统计力学 数学物理 math.MP 量子物理

摘要

体边对应将拓扑保护的边缘模式与体拓扑不变量联系起来,并且在短程自由费米子链中已得到充分理解。尽管已有案例研究了耦合随幂律指数 α\alpha 衰减的长程哈密顿量,但尚未有针对自由费米子对称类的系统研究。我们引入了一种技术,用于求解 α>1\alpha>1 的一维 BDI 和 AIII 对称类中的有能隙且平移不变的模型,将量子化绕数不变量、体拓扑弦序参数以及边缘模式的完整解联系在一起。通过研究由哈密顿量耦合确定的复变函数,这些链的物理机制得到了阐明:在短程情况下边缘模式与该函数的根相关联,而我们发现此时它们与奇点相关联。一个显著的后果是,边缘模式的有限尺寸劈裂取决于拓扑绕数,这可用作后者的探针。我们进一步推广了这些结果,通过 识别一族 α<1\alpha<1 的 BDI 链,在此类链中我们的结果仍然成立;以及 证明当 α1\alpha -1 超过动力学临界指数时,无能隙对称保护拓扑链可以具有拓扑不变量和边缘模式。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15690,
  title  = {Bulk-boundary correspondence and singularity-filling in long-range free-fermion chains},
  author = {Nick G. Jones and Ryan Thorngren and Ruben Verresen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15690},
  year   = {2023}
}

备注

Simplified treatment of singularities. Additional results and discussion