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体-边耦合对量子霍尔干涉仪中任意子编织统计观测的影响

介观与纳米尺度物理 2022-02-02 v1

摘要

量子霍尔干涉仪已被用于探测准粒子的分数电荷,以及近来的分数统计。关于静电耦合对干涉仪行为和任意子相位观测的影响已有理论预言。在此,我们展示了一个小型法布里-珀罗干涉仪的测量,其中这些静电耦合常数可通过实验确定,从而便于与理论进行定量比较。在 ν=1/3\nu = 1/3 分数量子霍尔态下,该器件在电导平台中心附近表现出阿哈罗诺夫-玻姆干涉,其间被若干离散相位跳变打断,并在更高和更低磁场下表现出 Φ0\Phi_0 振荡,这与探测任意子统计的理论预言一致。我们通过两种方法估算静电参数 KIK_IKILK_{IL}:由可压缩区与不可压缩区中振荡周期之比,以及由有限偏压电导测量,这两种方法给出一致结果。我们发现提取的 KIK_IKILK_{IL} 能够解释离散相位跳变值相对于理论预言的任意子相位 θa=2π/3\theta _a = 2\pi /3 的偏离。在整数量子霍尔区,我们发现 KIK_IKILK_{IL} 的实验值能够解释不同边缘态所观测到的阿哈罗诺夫-玻姆和库仑主导行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.02136,
  title  = {Impact of bulk-edge coupling on observation of anyonic braiding statistics in quantum Hall interferometers},
  author = {James Nakamura and Shuang Liang and Geoffrey C. Gardner and Michael J. Manfra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02136},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 6 figures