拓扑 Peierls 绝缘体与 Peierls 超固体的魔鬼阶梯

我们考虑一维晶格上由 XXZ-Bose-Hubbard 模型描述的超冷玻色原子混合物，其中一种原子的隧穿依赖于第二种深俘获原子的自旋态。我们展示了自旋自由度中反铁磁相互作用的引入，如何通过电子-声子系统中 Peierls 机制的玻色类比，在宽泛参数区间内产生对称保护拓扑相的魔鬼阶梯。这些拓扑 Peierls 绝缘体是对称性破缺拓扑相的实例，其中自发对称性破缺导致的长程序与分数化边缘态等拓扑性质共存。此外，我们确定了一类不需要长程相互作用的超固相区域。它们反而是因 Peierls 非公度机制出现，其中竞争序修改了 Peierls 绝缘体的底层晶体结构，使之变为超流体。我们的工作展示了超冷原子系统为研究自然材料中未见到的强关联拓扑现象所提供的种种可能。