相互作用诱导的光子对拓扑态

迄今为止，拓扑序的概念严重依赖于单粒子能带的性质。直到最近人们才意识到，相互作用可以对拓扑性质产生显著影响，不仅能修改能带的拓扑，还能在原本平庸的系统中产生拓扑序。应用扩展版本的玻色-哈伯德模型，我们研究了一个在单粒子 regime 下拓扑平庸、却承载具有拓扑非平庸边缘与界面态的排斥束缚光子对的系统。尽管该模型中光子的束缚由标准局域相互作用项描述，但额外的直接双光子跃迁使系统具有拓扑非平庸性。除其相互作用诱导的起源外，所预测的双光子边缘态还表现出一系列其他意外特征，包括对应体带的坍塌鲁棒性，以及能够与形成连续谱中束缚态的双光子散射态连续谱共存。通过对束缚光子对的扎克相进行严格计算，我们证明了双光子边缘态的拓扑起源。