具有组合规范对称性的系统中的 Z2 拓扑序与一级量子相变
强关联电子
2021-09-01 v1 量子物理
摘要
我们研究了一个二维横场伊辛模型的推广，其结合了铁磁与反铁磁二体相互作用，并具有精确的全局与局域 Z2 规范对称性。利用精确对角化与随机级数展开量子蒙特卡洛方法，我们确认了拓扑相的存在，与先前的理论预言一致。我们的模拟结果表明，受限拓扑相与去禁闭顺磁相之间的转变是一级的，这与常规的 Z2 格点规范模型不同——后者中的转变映射为标准伊辛模型的连续转变。我们进一步通过将规范自旋上的横场替换为铁磁 XX 相互作用来推广该模型，同时保持局域规范对称性不变。我们发现 Z2 拓扑相保持稳定，而顺磁相被铁磁相取代。拓扑-铁磁量子相变同样是一级的。对两个模型，我们讨论了拓扑相的低能自旋子（spinon）与涡子（vison）激发，以及它们与一级量子相变相关的避免能级交叉。
引用
@article{arxiv.2103.16625,
title = {Z2 topological order and first-order quantum phase transitions in systems with combinatorial gauge symmetry},
author = {Kai-Hsin Wu and Zhi-Cheng Yang and Dmitry Green and Anders W. Sandvik and Claudio Chamon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16625},
year = {2021}
}