周期驱动 Kitaev 模型的拓扑与局域化
介观与纳米尺度物理
2019-06-14 v2 强关联电子
摘要
周期驱动量子多体系统支持反常拓扑物相,其无法由静态系统实现。在许多情形下,这些反常相可多体局域化,意味着它们稳定且不会因驱动而热化。何种类型的反常拓扑现象可在驱动系统中稳定,特别地,能否稳定展现非阿贝尔任意子的反常相?我们使用一个精确可解、频闪驱动的二维 Kitaev 自旋模型来解答此问题,其中各向异性交换耦合在连续时间间隔被增强。该模型展示出含反常拓扑相的丰富相图。我们使用为费米自由度定义的弱与强散射矩阵不变量来刻画这些相。尤其重要的是一个反常相,其零磁通扇区的费米能带具有零陈数,而一个涡旋束缚一对 Majorana 模,如我们所证,其支持非阿贝尔编织统计。我们进一步展示,加入无序后,模型的零磁通扇区局域化。然而,对于有限密度涡旋,模型不再保持局域化。束缚于涡旋的 Majorana 模杂化形成“涡旋能带”,其通过形成陈能带或热金属相而退局域化。我们结论:尽管该模型不能多体局域化,但由于退局域化需产生有限密度涡旋,它可能仍展现长热化时间。
引用
@article{arxiv.1902.06995,
title = {Topology and localization of a periodically driven Kitaev model},
author = {I. C. Fulga and M. Maksymenko and M. T. Rieder and N. H. Lindner and E. Berg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06995},
year = {2019}
}
备注
9 + 5 pages, 8 + 2 figures. This is the final, published version