基于合成物质的阿贝尔格点规范理论工具箱

自然界的基本力由基于局域规范不变性的场论（也称为规范理论）描述。其中最简单的是量子电动力学（QED），它是阿贝尔规范理论的一个例子。此类理论描述无质量光子的动力学及其与物质的耦合。然而，在二维空间中，已知它们在低温下表现出有能隙相。在量子自旋系统领域，其低能物理是否可由涌现规范自由度描述仍是一个颇具争议的话题。在此我们提出一类简单的二维模型，其低能描述可采用阿贝尔规范理论。我们发现这些模型具有丰富的相图，包含奇异的退禁闭相与无能隙相——这是 2D 阿贝尔规范理论的罕见例子。2D 中无能隙相反直觉的存在源于模型中额外对称性的涌现。此外，我们提出了利用光晶格中超冷玻色原子通过当前实验实现我们模型的方案。