将杂质落入陈绝缘体：从极化子视角看拓扑物质

我们研究了一个与处于陈绝缘态的费米气体相互作用的杂质粒子的性质。该相互作用导致形成一种奇异的极化子，它由拓扑平庸的杂质与周围拓扑云相干叠加而成。我们利用图论与变分方法计算其横向（霍尔）电导来刻画这一引人入胜的拓扑复合客体。只要周围云制备于非平庸陈绝缘态，“极化子霍尔电导”即非零，我们将其归因于修饰云对杂质的横向拖曳。以此方式，极化子通过真实的相互作用效应部分继承了陈绝缘体的拓扑性质。这也在波函数的微观层面上得到分析：我们为极化子辨识出一种“复合贝里曲率”，其密切模仿陈绝缘体能带结构的贝里曲率。最后，我们讨论了如何利用现有技术在冷原子实验中研究这种拓扑与多体关联之间的相互作用。