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由投射非反演对称性得到的 (SPT-)LSM 定理

强关联电子 2025-03-11 v3 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

投射对称性在量子晶格模型中十分常见,可用于约束其相图和纠缠结构。在本文中,我们研究由非反演对称性和晶格平移组成的投射代数在以有限群 GG 为基础、基于群值量子 XY 模型中所产生的后果。该模型具有投射 Rep(G)×Z(G)\mathsf{Rep}(G)\times Z(G) 和平移对称性,其中在存在对称性缺陷时,对称算子满足投射代数。对于可逆对称性,此类投射代数意味着李布希德-舒马兹-马蒂斯(LSM)异常。然而,对于非反演对称性,这通常不成立,我们推导出 GG 的一个条件,用于确定是否存在 LSM 异常。当不满足此条件时,我们证明了一个 SPT-LSM 定理:任何唯一且无能隙的基态必然是一个非反演弱对称性受保护拓扑(SPT)态,具有非平凡的纠缠,我们构建了一个示例固定点哈密顿量。投射性还影响对称性缺陷插入后的双对称性,导致非阿贝尔且非反演的偶极对称性以及非反演的平移。我们通过 SymTFT 补充了分析,其中投射性使其在平移下非平凡地丰富为拓扑序。本文中,我们发展了一系列针对 Rep(G)\mathsf{Rep}(G) 对称性的技术,用于在晶格上引入其对称性缺陷,这些技术适用于其他非反演对称性。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.18113,
  title  = {(SPT-)LSM theorems from projective non-invertible symmetries},
  author = {Salvatore D. Pace and Ho Tat Lam and Ömer M. Aksoy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18113},
  year   = {2025}
}

备注

64 pages, 2 figures, and featuring SmallGroup(32,49). v2: minor changes and added references. v3: published version