快速旋转各向异性玻色气体中的涡旋与分数量子霍尔相

在过去几十年间，尽管取得了诸多实验进展，但在超冷原子系统中实现分数量子霍尔（FQH）状态仍是最大的目标之一。最近在快速旋转下控制 trap 各向异性的进展重新点燃了超冷原子 FQH 物理的研究 interest，使实验能够赋予每个粒子更大的角动量，并实现远小于 cyclotron 轨道尺寸的原位成像。本文对快速旋转各向异性玻色气体进行理论检讨。通过将包含动能项和相互作用项的完整哈密顿量投影到最低 Landau 能级，我们推导出一个紧凑的两参数模型，捕捉相互作用强度、旋转速率和各向异性效应。运用 exact 对角化和密度矩阵重正规化群（DMRG），我们获得了包含 broken 对称相和拓扑有序量子霍尔态的相图，同时突出了系统边缘所特有的 physics。结果表明，各向异性量子流的理论和实验探索具有潜力，为弱相互作用玻色凝聚物、涡旋物以及强相关拓扑相提供了统一框架。