约束量子链中的稳定 Luttinger 液体与涌现的 $U(1)$ 对称性

我们探讨局域约束对一维玻色和费米基态相的影响。受近期里德伯链实验的启发，我们在已知物质相中约束相邻格点的占据。从 Kitaev 拓扑超导线出发，我们发现软约束诱导出一个稳定的无能隙 Luttinger 液体相。尽管 Luttinger 液体和 Fermi 液体通常对超导邻近效应不稳定，但约束抑制了配对产生，允许涌现的 $U(1)$ 对称性和无能隙性。我们使用场论和 Bethe ansatz 方法证实了这一直观图像。特别地，在硬约束极限下，模型显式地具有 $U(1)$ 对称性并可积。对于通过 Jordan-Wigner 变换相关的相应自旋-$1/2$ 链，Luttinger 液体由 $\mathbb Z_2$ 自旋翻转对称性稳定。更长程约束即使在无 $\mathbb Z_2$ 对称性的情况下也能稳定无能隙相，关联到 Fendley、Sengupta 和 Sachdev 的开创性工作 [Physical Review B 69, 075106 (2004)]，阐明了其中观察到的无能隙浮动相如何被极大扩展。