通过 P 波 Feshbach 共振从费米子整数量子霍尔相到玻色子分数量子霍尔相的拓扑量子相变

我们利用精确对角化方法研究了旋转势阱中 Landau 能级填充因子为 $\nu_f = 1$ 的单组分费米子原子通过 p 波 Feshbach 共振相互作用时的量子相与相变。我们表明，在弱配对相互作用下，系统在正失谐时处于 $\nu_{f} = 1$ 费米子整数量子霍尔 (FIQH) 态，在负失谐时处于 $\nu_{b} = \frac{1}{4}$ 玻色子分数量子霍尔 (BFQH) 态，两者之间发生二阶量子相变。然而，当配对相互作用增强时，两者之间会出现一个新相，对应于部分费米子原子处于玻色子分子态与未束缚对的相干叠加态。从 FIQH 相到新相的相变为二阶，而从新相到 BFQH 相的相变为一阶。