受非阿贝尔四元数不变性保护的布洛赫本征态拓扑编织
量子物理
2025-07-03 v1 应用物理
经典物理
摘要
编织因其在描述粒子基本交换中发挥重要作用而引起广泛关注。将编织引入拓扑保护将使其对瑕疵和扰动更具鲁棒性，但人们认为这种拓扑编织只能在相互作用量子系统中实现，例如拓扑超导体。本文提出并演示了一种新策略，即从非阿贝尔拓扑绝缘体中产生的拓扑编织。我们揭示了编织与非阿贝尔四元数不变性之间的数学联系，布洛赫本征态在平行运输下产生的编织序列由非阿贝尔带拓扑保护。编织还与几何相位相关，相位在布里渊区的一半上量化。这种新型非阿贝尔拓扑编织在具有周期合成维的声学系统中实现。结果表明，本文发现的是一种新的拓扑编织策略，可拓展至其他类型的经典波和非相互作用量子系统。
引用
@article{arxiv.2507.01809,
title = {Topological Braiding of Bloch Eigenmodes Protected by Non-Abelian Quaternion Invariants},
author = {Xiao-Ming Wang and Jiaying Xu and Xulong Wang and Zhen Li and Guancong Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.01809},
year = {2025}
}