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伪黎曼度规:量子领域的一种新视角

介观与纳米尺度物理 2024-10-01 v1 量子物理

摘要

作为凝聚态物理学中的基本概念,黎曼度规下的量子几何阐释了包括韦伯效应在内的各种异象,这些效应由贝里曲率和量子度规驱动。本文提出一种新颖的量子几何结构,构建于伪黎曼框架之内,以探索量子物质的独特特征。通过定义伪黎曼流形上的不同距离度量,并纳入自旋自由度,我们引入了Pauli量子几何张量。该张量的虚部对应于Pauli贝里曲率,由此发现了一种新型量子相:PT对称系统中的Pauli半金体。该相以拓扑Pauli Chu数为特征,表现为具有螺旋边缘态的二维Pauli Chern拓扑绝缘体。这些拓扑相由Pauli-黎曼度规独特地揭示,超越了传统黎曼度规框架——在PT对称性下,贝里曲率为零。Pauli Chu数可以对具有或不具有时间反演对称性的螺旋型拓扑绝缘体进行分类。伪黎曼度规为量子材料提供了新的洞见,拓展了量子几何的适用范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.19551,
  title  = {Pseudo-Riemannian metric: a new perspective on the quantum realm},
  author = {Miaomiao Wei and Longjun Xiang and Fuming Xu and Baigeng Wang and Jian Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.19551},
  year   = {2024}
}