非局域约束下分数量子霍尔系统中无能隙边缘引力子与准粒子
介观与纳米尺度物理
2025-08-26 v1
摘要
分数量子霍尔效应理论的核心原则之一是，bulk 量化霍尔响应要求存在无能隙的螺旋边缘模式。该理论的场论论证依赖于局域性。在标准实验设置下通常满足局域性，但在实际情况下不一定适用。受光子平台实验能力的启发，我们研究作用于角动量上呈阶梯状且因此在位置上非局域的约束势。我们表明，这种非局域势不包含常规螺旋边缘模式。这些模式被无能隙自旋-2 边缘态所取代，我们进一步表明这些边缘态与 bulk 中 gapped 的集体“引力子”激发相连。此外，我们表明 FQH 状态在无常规边缘模式的情况下仍在其边缘上拥有无能隙（带电）准粒子。边缘态能量随系统大小的幂律形式消失，幂指数刻画了 bulk 的拓扑秩序。
引用
@article{arxiv.2508.18117,
title = {Gapless Edge Gravitons and Quasiparticles in Fractional Quantum Hall Systems with Non-Local Confinement},
author = {Daniel Spasic-Mlacak and Nigel R. Cooper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18117},
year = {2025}
}