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量子涨落如何冻结经典液体然后将其融化为拓扑液体

强关联电子 2026-03-20 v2

摘要

拓扑有序量子液体是备受追捧的量子物质相,最近分数量子陈绝缘体(FCIs)加入了此类相的少数实验实现。在这里,我们提出一个问题:一个有能隙的经典高度简并液体能否在加入适当的量子涨落后成为FCIs的诞生地?可以预期两种竞争趋势:(i)遵循量子序-by-无序范式,量子涨落可能诱导对称性破缺(电荷)序,或(ii)经典液体建立长程纠缠并转变为量子液体。我们研究蜂窝晶格上受团簇电荷相互作用的自旋less费米子,并通过Haldane动能项引入量子性,该动能项具有复杂的次近邻跳跃。基于广泛的精确对角化计算和高阶微扰理论,我们发现情景(i)和(ii)都没有占主导,而是随着动能的增加,情景(i)和(ii)依次显现。我们展示了运动学约束的逐渐解除如何导致这一相序列。我们的结果与莫尔系统中存在的中间尺度相互作用区域相关,在该区域中,能带投影不适合模拟FCIs,并且已经识别出竞争的电荷有序相。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.08895,
  title  = {How quantum fluctuations freeze a classical liquid and then melt it into a topological one},
  author = {Hao Chen and Dan Mao and Andrea Kouta Dagnino and Glenn Wagner and Mark H. Fischer and Juraj Hasik and Eun-Ah Kim and Titus Neupert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08895},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 10 figures