蜂窝晶格上相互作用诱导的反常量子霍尔态

我们研究了蜂窝晶格上由相互作用产生的量子反常霍尔相的存在性。对于半填充的无自旋模型，平均场方法已预言了量子反常霍尔相（陈绝缘体相）的存在。然而，近期对具有周期性边界条件的小团簇进行的精确对角化研究并未发现相互作用驱动的陈绝缘体相的明确迹象。我们采用精确对角化方法研究了具有开放边界条件的小团簇的性质，与先前研究相反，我们发现了有限尺寸团簇拓扑相变的清晰特征。我们还检验了纠缠方块态（关联乘积态）拟设用于描述该系统基态的适用性。在该方法中，晶格被方块覆盖，基态波函数以方块系数写出。然后可以使用变分蒙特卡罗算法优化构型权重。利用纠缠方块态拟设，我们研究了更大系统尺寸下的基态性质，并表明其结果与小团簇的精确对角化结果一致。这证实了纠缠方块态拟设描述该系统基态的有效性，并进一步确认了在热力学极限下量子反常霍尔相的存在，正如平均场理论计算所预言的那样。