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分数激发的 Hong-Ou-Mandel 干涉测量:统一框架与凹陷宽度标度

介观与纳米尺度物理 2025-09-10 v1 强关联电子

摘要

将 Hong-Ou-Mandel (HOM) 干涉测量扩展到分数量子霍尔效应 (FQHE) 有望直接获取任意子统计信息,但仍面临挑战:按需任意子注入受到整数电荷最小激发的阻碍,且近期 FQHE 中的 HOM 实验缺乏完全一致的理论框架。在此,我们提供了量子霍尔系统中时间分辨 HOM 干涉测量的一般理论。结合非平衡玻色化边缘理论 (NEBET) 与统一非平衡微扰理论 (UNEPT),我们推导了与手性电流相关交叉关联的精确和微扰关系,这些关系对空间扩展的隧穿算符和一般的二次边缘动力学均成立。然后,在 Tomonaga-Luttinger 液体 (TLL) 框架下,我们分析了携带整数和分数电荷的注入脉冲的 HOM 凹陷宽度。我们表明该宽度由脉冲宽度决定,对于分数电荷,还由标度维度的非平凡幂律行为决定。我们的结果为解释量子霍尔区域中关于任意子统计和电子干涉测量的近期实验建立了稳健的理论基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.07875,
  title  = {Hong-Ou-Mandel interferometry for fractional excitations: Unified framework and dip width scaling},
  author = {Aleksander Latyshev and Imen Taktak and Ipsita Mandal and Ines Safi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07875},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures