光学晶格中更高 Chern 数的分数 Chern 绝缘体
强关联电子
2026-01-29 v2
摘要
分数 Chern 绝缘体出现在具有非平凡拓扑性的平坦带中，由整数 Chern 数 C 表示，该数对应于非相互作用 regime 中的无耗散边缘态数量。更高的 Chern 数可以复制更高 Landau 能级的物理行为，常赋予增强的拓扑鲁棒性。然而，在此类平坦带系统中实现具有更高 Chern 数的相关分数相仍具挑战性。本文提出了一种垂直耦合方案，用于在平坦带系统中生成更高的 Chern 数，其中垂直耦合将双层棋盘格晶格中的两个 C = 1 带转化为单个平坦带 C = 2，通过提升其退化性并合并其拓扑指数。精确对角化计算显示，该工程化带可容纳两个 Chern 数分别为 2/3 和 2/5 的分数 Chern 绝缘体状态。我们提出了实验设置方案，使用冷型碱类原子在有效双层光学晶格中模拟这些状态。我们的工作为构建更高 Chern 数平坦带提供了一种通用且广泛可用的策略，为探索异构分数量子相打开了道路。
引用
@article{arxiv.2512.16459,
title = {Fractional Chern insulator with higher Chern number in optical lattice},
author = {Ying-Xing Ding and Wen-Tong Li and Li-Min Zhang and Yu-Biao Wu and Duanlu Zhou and Lin Zhuang and Wu-Ming Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16459},
year = {2026}
}
备注
Improved presentation; added particle entanglement spectrum analysis to strengthen the identification of the fractional Chern insulating phase