基于第一性原理的声子多能隙拓扑与非阿贝尔编织

非阿贝尔物质态中，最终态依赖于两个准粒子的交换顺序，能够编码免受环境噪声影响的信息，有望为拓扑量子计算提供稳健平台。我们证明声子可在其频率谱的能带交叉点携带非阿贝尔框架电荷，且外部刺激可驱动其编织。我们提出一个通用框架，利用称为欧拉类（Euler class）的拓扑不变量从第一性原理计算理解声子的拓扑构型，并通过结合不同拓扑构型对声子编织给出完整分析。以一个著名的介电材料 Al$_2$O$_3$ 为代表例，我们证明静电掺杂引起声子能带反转，可诱导框架电荷重新分布，从而导致声子的非阿贝尔编织。我们的工作为倒空间中可实现的非阿贝尔编织提供了全新的准粒子平台，并拓展了研究编织过程的工具集。