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通过杂质粒子示踪非阿贝尔任意子

介观与纳米尺度物理 2021-07-21 v1 量子气体 强关联电子 量子物理

摘要

非阿贝尔激发是许多分数量子霍尔相的一个有趣特征,包括由 Moore-Read(或 Pfaffian)波函数描述的那些相。然而,对非阿贝尔准粒子的探测具有挑战性。此处,我们考虑一个由 Moore-Read 波函数描述的系统,并假设杂质粒子与其准空穴束缚。于是,杂质的角动量(也反映在杂质密度中)为非阿贝尔激发的物理性质提供了有用的见证。通过要求杂质被约束在最低朗道能级,我们得以写出描述 Moore-Read 液体与杂质的相应多体波函数。通过蒙特卡洛抽样我们确定了杂质角动量,并证明其暗示准空穴的量子统计参数 α=aνb+P/2\alpha = a\nu -b +P/2,其中 α\alpha 从玻色子的 00 到费米子的 11。对于 a=1/4a=1/4b=1/8b=1/8 以及取决于 Moore-Read 液体中粒子数奇偶性的 P=0,1P=0,1,获得了与蒙特卡洛结果合理的一致。角动量的这种奇偶性依赖是非阿贝尔激发性质的明确证明。除对 Moore-Read 液体中激发的研究外,我们还将该方案应用于 Laughlin 液体,重点关注相互作用的玻色杂质。由此,杂质自身形成 Laughlin 态,从而允许对分层分数量子霍尔态进行研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.02072,
  title  = {Tracing non-Abelian anyons via impurity particles},
  author = {Niccolò Baldelli and Bruno Juliá-Díaz and Utso Bhattacharya and Maciej Lewenstein and Tobias Graß},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02072},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 5 figures