Majorana 导线中的淬火动力学与宇称阻塞
强关联电子
2015-05-26 v3
摘要
我们从理论上探索了有限尺寸拓扑费米子 p 波超导导线中的淬火动力学，旨在证明拓扑序可对此类非平衡动力学产生显著影响。在所研究的情形中，拓扑序体现为存在两个（近乎）孤立的 Majorana 费米子端点束缚模，它们共同构成一个可被占据或空置的电子态，从而导致两个由费米子宇称表征的（近乎）简并基态。我们的研究始于对有限尺寸导线静态性质的刻画，包括 Majorana 端点模的行为及其间隧道耦合的形式；采用传递矩阵法解析确定该耦合消失处的零能等高线位置；并利用 Pfaffian 方法绘制相关相图中的基态宇称。接着，我们研究了将系统初始化为拓扑基态后动态调节哈密顿量某一参数所产生的淬火动力学。为此，我们开发了一种动态量子多体技术，该技术 invoking 适用于 Majorana 费米子的 Wick 定理，鉴于希尔伯特空间的指数级巨大，极大地减少了数值计算量。我们考察了两个动态量的显著且详细特征：时间演化态与瞬时基态之间的重叠（绝热保真度）以及剩余能量。当瞬时基态的宇称随时间连续翻转时，我们发现即使淬火非常缓慢，时间演化态也可能在该态与激发态之间剧烈地来回切换，我们将此现象称为“宇称阻塞”。这种宇称阻塞在两个动态量中均显著表现为随时间变化的非解析跳跃。
引用
@article{arxiv.1412.5255,
title = {Quench dynamics and parity blocking in Majorana wires},
author = {Suraj Hegde and Vasudha Shivamoggi and Smitha Vishveshwara and Diptiman Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5255},
year = {2015}
}