广义 Bloch 定理与手性输运现象

Bloch 定理阐述了在非相对论费米子系统的基态中持久电流的不可能性。我们基于规范化的粒子数对称性（gauged particle number symmetry）将该定理推广到一般系统，并以手性输运现象为例研究其后果。我们表明手性磁效应（chiral magnetic effect）可被理解为 Bloch 定理向非平衡稳态的推广，类似于整数量子霍尔效应（integer quantum Hall effect）。另一方面，持久轴电流（persistent axial currents）不被 Bloch 定理禁止，并且它们可被视为相对论性物质的泡利顺磁性（Pauli paramagnetism）。还讨论了广义 Bloch 定理在量子时间晶体（quantum time crystals）中的应用。