用任意子碰撞器比较分数量子霍尔Laughlin与Jain拓扑序

任意子碰撞实验近来已展示出区分费米子统计与任意子统计的能力。然而，迄今为止仅探测了填充因子$\nu=1/3$处简单Laughlin态所关联的单一类型任意子。现在重要的是将任意子碰撞确立为针对更复杂拓扑序的分数统计的定量探针，以区分具有不同统计的不同种类任意子。本工作中，我们使用任意子碰撞器将作为参考态的Laughlin $\nu=1/3$态与更复杂的Jain $\nu=2/5$态进行比较，后者低能激发由两条共传播边缘通道承载。我们证明，在$\nu=2/5$态外通道上生成的任意子(分数电荷$e^*=e/3$)与$\nu=1/3$具有相似行为，显示了同类任意子碰撞信号的鲁棒性。相比之下，$\nu=2/5$内通道上发射的任意子(分数电荷$e^*=e/5$)相比$\nu=1/3$情形表现出较低程度的聚束，证明了任意子碰撞器不仅能区分任意子与费米子，还能区分与体不同拓扑序关联的不同种类任意子。我们对$\nu=2/5$内通道的实验结果也指向当存在多条共传播边缘通道时，通道间相互作用对任意子碰撞实验的影响。对这些效应的定量理解对于将任意子碰撞扩展至非阿贝尔拓扑序十分重要，后者边缘处传播着多条带电与中性模式。