蜿蜒的导电通道与量子化电荷输运的可调谐性质

量子霍尔效应的发现开创了拓扑凝聚态物理领域。其霍尔电导率惊人精确的量子化（现已被纳入量子计量学）受到拓扑保护：它对任何合理的扰动都是稳定的。反之，拓扑保护意味着一种形式的审查，因为它完全向观察者隐藏了任何局部信息。样品中电流的空间分布就是这样一条信息，然而，由于惊人的实验进展，现在已可获取。一个古老的问题是，关于电流沿样品边缘狭窄通道流动的原始且直观上令人信服的图像，在物理上是否正确。受近期对陈绝缘体(Bi, Sb)$_2$Te$_3$异质结构中量子化电流流动进行$\textit{局部}$成像的实验[Rosen et al., PRL 129, 246602 (2022); Ferguson et.al, Nat. Mater. 22, 1100-1105 (2023)]的启发，我们从理论上证明了存在一条从样品边界蜿蜒深入样品体相的宽“边缘态”的可能性。此外，我们表明，改变实验参数可以允许在窄边缘态和蜿蜒通道之间连续调谐，直至不可压缩的体相输运。这解释了实验中观察到的各种特征以及实验之间的差异。总的来说，这强调了拓扑凝聚态物理的鲁棒性，但也揭示了被拓扑审查所隐藏的丰富现象学——我们认为其中大部分仍有待发现。