Hofstadter-Hubbard 模型中的拓扑相变

我们利用量子蒙特卡洛模拟，研究了时间反演对称的 Hofstadter 晶格中吸引费米子的拓扑序与传统长程序之间的相互作用，重点关注每个晶胞通量为三分之一磁通量子的情况。在半满填充时，系统在无穷小相互作用下就不稳定，倾向于 s 波配对和电荷密度波有序。在三分之一填充时，非相互作用系统是拓扑绝缘体，需要非零的临界相互作用强度才能驱动从量子自旋霍尔绝缘体到超流体的相变。我们通过在一个圆柱体中 threading 磁通量来探测该相变的拓扑特征，并观测到了量子化的拓扑电荷泵浦。