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整数量子霍尔区域中任意子统计的印记

介观与纳米尺度物理 2024-09-13 v2 强关联电子

摘要

任意子是奇异的低维准粒子,其非常规的量子统计将粒子的二元划分(费米子和玻色子)进行了扩展。分数量子霍尔区域提供了一个天然的宿主,最近通过干涉测量和碰撞束的互相关观测到了首批令人信服的任意子印记。然而,分数区域充满了实验复杂性,例如反常的隧穿态密度,这阻碍了对任意子的操控。在这里,我们通过实验证明,标准的整数量子霍尔区域可以提供一个稳健的任意子平台。利用两个同向传播的量子霍尔通道之间的库仑相互作用,注入到一个通道中的电子分裂成两个表现为阿贝尔任意子的分数电荷。它们的非常规统计通过稀薄准粒子束之间的负互相关得以揭示。与分数量子霍尔观测类似,我们表明该负信号源于一个时域编织过程,这里涉及入射的分数准粒子和自发产生的电子-空穴对。在稀薄极限之外,通过相互作用整数量子霍尔通道的边缘磁等离激元描述,我们获得了理论上的理解。我们的发现表明,与直觉相反,整数量子霍尔区域为探索和操控具有分数量子统计的准粒子提供了一个优选平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.06069,
  title  = {Signature of anyonic statistics in the integer quantum Hall regime},
  author = {P. Glidic and I. Petkovic and C. Piquard and A. Aassime and A. Cavanna and Y. Jin and U. Gennser and C. Mora and D. Kovrizhin and A. Anthore and F. Pierre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06069},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 4 figures, Methods, Supplemental Information