经典超材料与相互作用超导体之间的共享拓扑
强关联电子
2022-07-21 v1 软凝聚态物质
量子物理
摘要
超对称性已在由刚度矩阵描述的超材料简正模与非相互作用量子哈密顿量之间的线性层面上被研究。经典与量子之间的关联是通过各问题中涉及的矩阵建立的。近来，通过定义基于 Poincar\'e-Hopf 指数的拓扑不变量，获得了对非线性力学系统行为的洞察。由于数学上的相似性，该拓扑指数揭示了从经典力学入手研究超对称量子理论的途径。利用这一数学相似性，我们建立了等静力学机械超材料与超对称量子系统（如金属和超导体中与声子耦合的电子）之间的拓扑关联。首先，我们为等静力学机械系统定义 ，其计数零能构型的最小数目。其次，我们写出一个描述金属或超导体与非谐声子相互作用的超对称哈密顿量。该哈密顿量具有 Witten 指数，这是一个捕捉玻色与费米零能态平衡的拓扑不变量。我们能够在非常一般的条件下通过证明 来联系这两个系统。我们的结果表明：（1）经典超材料可借助超对称性用于研究相互作用量子系统的拓扑；（2）通过非谐声子非谐性与 Majorana 费米子同声子间耦合的精细调谐，有可能实现与经典力学系统共享相同拓扑的超对称量子系统。
引用
@article{arxiv.2207.10045,
title = {Topology shared between classical metamaterials and interacting superconductors},
author = {Po-Wei Lo and Chao-Ming Jian and Michael J Lawler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.10045},
year = {2022}
}