量子物质的对称性保护拓扑相

我们描述了在理解量子物质态中相互作用、对称性与拓扑之间相互作用的最新进展。我们专注于将著名的拓扑能带绝缘体推广到相互作用多粒子系统的最小化形式，即对称性保护拓扑（SPT）相。与拓扑能带绝缘体一样，这些态具有体能隙且无异样激发，但拥有由对称性保护的非平凡表面态。我们描述了在具有现实对称性的三维系统中各种可能的此类相及其性质。我们利用简单示例发展了这些态理论的许多关键思想。重点在于物理性质而非数学性质。我们综述了从 SPT 相研究中获得的对许多其他理论问题的见解。