非厄米费米子金属中的谱拓扑诱导临界性
介观与纳米尺度物理
2026-07-06 v1 量子物理
摘要
量子物质产生于涨落、拓扑和纠缠的相互作用,在平衡态下,这决定了量子化输运、普适临界性和拓扑分类。非厄米系统在从电路到光子学的各种平台中被广泛探索,其本质上是非平衡的,并展现出全新的现象,包括复频谱、谱缠绕、异常拓扑和非幺正动力学。一个核心挑战是理解复杂的单粒子谱如何支配普遍的多体行为。我们引入了一个直接从复频谱导出的对称性保护的动力学拓扑指标。通过代数拓扑,更具体地说是莫尔斯理论的视角,我们将谱中的临界点识别为拓扑缺陷,其曲率和稳定性在连续变形下受到保护。这将谱几何与多体可观测量联系起来,统一了非厄米能带拓扑、纠缠和输运。我们证明了非相互作用系统中的非厄米量子临界性由增益和损耗选择的非平衡稳态控制,这些稳态动态地产生了一个涌现的虚费米面,其费米点承载着具有对数纠缠标度和代数关联的尺度不变无能隙模式。我们的工作为非厄米量子物质建立了一个统一的框架,将谱拓扑与莫尔斯理论联系起来,揭示了非平衡量子临界性的拓扑基础。
引用
@article{arxiv.2607.05190,
title = {Spectral-topology-induced criticality in non-Hermitian fermionic metals},
author = {Ayan Banerjee and Julius T. Gohsrich and Flore K. Kunst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.05190},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 4 figures, SI with 8 pages with 4 figures