从里德堡阵列中的伊辛临界性自举出的量子自旋液体

里德堡原子阵列构成了高度可调、强相互作用的奇异物质态研究平台。我们提出了一种在二维里德堡阵列中访问称为量子自旋液体的一类分数量子相的新策略。具体而言，我们利用有效场论方法研究由里德堡链组装的阵列，这些链被调谐至伊辛相变点，该相变以每条链内传播的出现费米子而著称。这一高度纠缠的起点使我们能够自然访问Kitaev蜂窝模型中熟悉的自旋液体，尽管来自完全不同的框架。特别地，我们认为有限程排斥性里德堡相互作用会挫败邻近的对称破缺序，从而能使出现费米子在其诞生的链间相干传播。出现费米子在整个二维里德堡阵列中的离域产生具有单个无质量Dirac锥的无能隙Z2自旋液体。此处，里德堡占据数展现出普适幂律关联，为该相提供了直接的实验诊断。我们进一步表明，显式破缺对称性可将无能隙自旋液体微扰为有能隙、具有拓扑序的后裔：破缺晶格对称性产生环面码拓扑序，而引入手性产生非阿贝尔Ising拓扑序。在环面码相中，我们解析构造了非阿贝尔缺陷的微观实现，可通过动态控制阵列中的原子位置来产生和输运。我们的工作表明，适当调谐的里德堡阵列提供了固态“Kitaev材料”的冷原子对应物，更一般地，为追求阿贝尔与非阿贝尔分数量化的实验平台提供了一个新视角。