量子霍尔双层系统的非微扰方法

我们利用试探波函数，发展了一种针对$\nu=1$处量子霍尔双层系统（QHB）的非微扰方法。我们预测了任意间距$d$下 QHB 的相，并且我们的方法在对偶图像中自然地引入了一种新的准粒子——中性费米子。中性费米子是由两个具有相同涡度但电荷相反的半子（meron）组成的复合体。对于较小的$d$（即在超流相中），中性费米子表现为偶极子。在较大的$d$处，偶极子解离为两个解耦的类费米液体态的相。这一情景适用于杂质锁定带电半子的实验情况。在平移不变（洁净）系统中，半子 - 反半子对的连续产生和湮灭使 QHB 演化为配对相。量子涨落将配对函数的形式固定为$g(z)=1/z^*$。配对相描述的一部分是二维超导体，即 BF Chern-Simons 理论。配对相与超流相的区别并不显著。