三维手性拓扑绝缘体的量子模拟
量子物理
2020-07-15 v2
摘要
量子模拟作为一种前沿技术，为探索超越自然极限的拓扑量子相提供了有力途径。然而，我们实现了此前未实现的三维(3D)手性拓扑绝缘体，并通过量子淬火对其体相与表面拓扑物理进行了完整研究。首先，我们观测到动量空间中的动力学体-面对应关系，表明该3D相的体拓扑唯一对应于在称为能带反转面(BISs)的2D动量超曲面上涌现的非平庸淬火动力学，这等价于实空间中的体-边界对应关系。进一步，通过测量BISs上的动力学自旋纹理揭示了该3D手性相的对称性保护：当手性对称性保持(破缺)时，其展现完美(破缺)的拓扑。最后，我们测量拓扑荷以直接刻画体拓扑，并识别出当淬火从深区到浅区变化时涌现的动力学拓扑转变。本工作为量子模拟完整研究拓扑量子相开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2002.11352,
title = {Quantum simulation for three-dimensional chiral topological insulator},
author = {Wentao Ji and Lin Zhang and Mengqi Wang and Long Zhang and Yuhang Guo and Zihua Chai and Xing Rong and Fazhan Shi and Xiong-Jun Liu and Ya Wang and Jiangfeng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11352},
year = {2020}
}
备注
11 pages in total; 6 pages and 4 figures for main manuscript; 5 pages for supplementary materials