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二维中子系统对称性的分数化

强关联电子 2022-08-09 v1 量子物理

摘要

全局对称电荷的分数化是拓扑量子序的一个显著标志。本文中,我们讨论二维拓扑相中子系统对称性的分数化。与先前的不可行论证一致,我们表明由于对称性额外的刚性几何结构,在许多情况下子系统对称分数化是不可能的。然而,我们确定了允许分数化的一种新机制,涉及宏观多对称生成元之间的全局关系。我们发现任意子可以对此类关系分数化,意味着在所有参与全局关系的生成元下携带的总电荷是非平凡的,尽管这些生成元相乘为单位元。我们首先讨论刻画这种新型分数化所需的通用代数框架,然后利用若干具有 Z2\mathbb{Z}_2 拓扑序的精确可解模型(包括具有线和分形对称性的模型)来探究该框架。这些模型都展示了子系统对称分数化的另一个必要性质:当对称性被强制实施时,分数化任意子必须具有受限迁移性,使得它们在线和分形对称性的情况下分别被限制于单条线或单个点。展望未来,我们期望我们所确定的全局关系在分数化中的重要性,将对所有维度上具有子系统对称性的相的分类具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.13244,
  title  = {Fractionalization of subsystem symmetries in two dimensions},
  author = {David T. Stephen and Arpit Dua and José Garre-Rubio and Dominic J. Williamson and Michael Hermele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13244},
  year   = {2022}
}

备注

17 pages