高阶对称保护拓扑相中的 Thouless 泵与体-边界对应
强关联电子
2022-06-20 v2 量子气体
摘要
体-边界对应将拓扑物质相中量子化的边缘态与体拓扑不变量联系起来。在一维对称保护拓扑系统（SPTs）中，量子化的拓扑 Thouless 泵直接揭示了这一原理并提供了坚实的数学基础。对称保护高阶拓扑物质相（HOSPTs）也具有体-边界对应，但其与量子化电荷输运的联系仍不清楚。在此，我们表明连接 对称 HOSPTs 的量子化 Thouless 泵可由一组四个陈数描述，这些陈数以依赖方向的方式度量量子化的体电荷输运。此外，这组陈数可用于预测 HOSPTs 中分数角电荷的符号与数值。我们表明拓扑非平庸相可由四极与偶极构型共同表征，从而为当前关于 HOSPT 体多极本质的争论提供了新见解。通过采用角周期边界条件，我们将 Restas 理论推广至 HOSPTs。我们的方法为理解一般 HOSPTs 的拓扑不变量提供了一个简单框架，并为未来动力学实验的深入描述铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2111.02491,
title = {Thouless Pumps and Bulk-Boundary Correspondence in Higher-Order Symmetry-Protected Topological Phases},
author = {Julian F. Wienand and Friederike Horn and Monika Aidelsburger and Julian Bibo and Fabian Grusdt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02491},
year = {2022}
}
备注
4 pages, 4 figures plus supplements