論文の概要: Dynamical solitons and boson fractionalization in cold-atom topological insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.10994v1
• Date: Tue, 24 Mar 2020 17:31:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-28 01:06:45.249513
• Title: Dynamical solitons and boson fractionalization in cold-atom topological insulators
• Title（参考訳）: 低温原子間隙絶縁体における動的ソリトンとボソン分別
• Authors: Daniel Gonz\'alez-Cuadra, Alexandre Dauphin, Przemys{\l}aw R. Grzybowski, Maciej Lewenstein, Alejandro Bermudez
• Abstract要約: Incommensurate densities において $mathbbZ$ Bose-Hubbard モデルについて検討する。 我々は、$mathbbZ$フィールドの欠陥が基底状態にどのように現れ、異なるセクターを接続するかを示す。 ポンピングの議論を用いて、有限相互作用においても生き残ることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 110.83289076967895
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the $\mathbb{Z}_2$ Bose-Hubbard model at incommensurate densities, which describes a one-dimensional system of interacting bosons whose tunneling is dressed by a dynamical $\mathbb{Z}_2$ field. At commensurate densities, the model is known to host intertwined topological phases, where long-range order coexists with non-trivial topological properties. This interplay between spontaneous symmetry breaking (SSB) and topological symmetry protection gives rise to interesting fractional topological phenomena when the system is doped to certain incommensurate fillings. In particular, we hereby show how topological defects in the $\mathbb{Z}_2$ field can appear in the ground state, connecting different SSB sectors. These defects are dynamical and can travel through the lattice carrying both a topological charge and a fractional particle number. In the hardcore limit, this phenomenon can be understood through a bulk-defect correspondence. Using a pumping argument, we show that it survives also for finite interactions, demonstrating how boson fractionalization can occur in strongly-correlated bosonic systems, the main ingredients of which have already been realized in cold-atom experiments.
• Abstract（参考訳）: incommensurate densities における $\mathbb{z}_2$ bose-hubbard model について検討し、トンネルがダイナミックな$\mathbb{z}_2$ field で表現されるボソンの相互作用の1次元系を記述する。 コメンシュレート密度において、このモデルは、非自明な位相特性を持つ長距離順序共存を持つ交叉位相をホストすることが知られている。 自発的対称性の破れ (SSB) と位相的対称性の保護の間のこの相互作用は、系がある種の不規則な充填にドープされるときに興味深い分数的位相現象を引き起こす。 特に、ここでは、$\mathbb{Z}_2$フィールドの位相的欠陥が基底状態にどのように現れ、異なるSSBセクターを接続するかを示す。 これらの欠陥は動的であり、トポロジカル電荷と分数粒子数の両方を運ぶ格子を通過することができる。 ハードコア極限では、この現象はバルク相反関係を通じて理解することができる。 ポンピング理論を用いて, 強相関ボソニック系におけるボソンの分画化が, コールド原子実験ですでに実現されていることを実証し, 有限相互作用においても生き残ることを示す。

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