X-cube 分形子拓扑序中动力学特征的演化

作为具有拓扑与几何奇异相互作用的拓扑序的非传统实现，分形子（拓扑）序具有次广延拓扑基态简并度以及仅能在特定子空间内移动的次维激发。在普遍代表 I 型分形子序的可精确求解三维 X-cube 模型中，已知次维激发的迁移约束源于缺乏空间可形变弦状算符。为揭示拓扑与几何的相互作用，本文通过大规模量子蒙特卡洛模拟与随机解析延拓，研究了存在外 Zeeman 场时 X-cube 模型中的动力学特征。我们计算了分形子相中次维激发（即 fractons、lineons 和 planons）的实空间关联函数与动力学结构因子，以及随外场增强向平庸顺磁相的演化。我们发现，在分形子相中，关联函数与谱函数显示出由底层迁移约束精确导致的各向异性。另一方面，外场成功诱导量子涨落，并为激发在迁移约束所允许的子空间内提供迁移能力。这些数值结果给出了分形子序中次维粒子动力学特征的演化，表明次维激发局域动力学性质的迁移约束与分形子拓扑序的存在深度相关。该结果也将有助于在中子散射和核磁共振等谱学测量中的潜在实验辨识。