复合粒子对偶性:一类新的拓扑量子物质
强关联电子
2024-10-29 v3 介观与纳米尺度物理
量子气体
高能物理 - 理论
量子物理
摘要
复合粒子对偶性将通量附着和统计嬗变的概念扩展至超越 2+1D 的时空维度。它构成了一种精确的对应关系,既可理解为理论框架,也可理解为动力学的物理机制。该对偶性的直接推论是,任意维度中的相互作用量子系统在与特定规范场耦合时,其统计性质可发生改变。换言之,量子场的对易关系可通过动力学物理过程被有效修改。例如, 空间维度中原本的玻色子量子流体在与统计规范场耦合时,可表现出复合费米子(或任意子)激发。在 3+1D 中,通量附着机制诱导了双荷子的动力学形成,作为 Laughlin 准粒子的高维类比。在 1+1D 中缺乏通量附着,但可以显式构造出以统计规范场形式存在的残余。我们还引入了一族经历统计嬗变的相互作用量子多体系统,如该对偶性所指示。这为跨越维度的格子和连续系统中的拓扑新领域打开了大门。
引用
@article{arxiv.2306.00825,
title = {The Composite Particle Duality: A New Class of Topological Quantum Matter},
author = {Gerard Valentí-Rojas and Joel Priestley and Patrik Öhberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00825},
year = {2024}
}
备注
Comments and feedback welcome. 27 pages (18 main + 9 Appendices and references), 6 figures. Corrected typos