論文の概要: Intrinsically Gapless Topological Phases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.06638v1
• Date: Sat, 15 Aug 2020 03:37:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 04:57:15.274545
• Title: Intrinsically Gapless Topological Phases
• Title（参考訳）: 本質的にギャップのない位相相
• Authors: Ryan Thorngren, Ashvin Vishwanath, Ruben Verresen
• Abstract要約: 量子物質のトポロジーは一般にギャップ位相と関連している。 本質的にギャップのないSPT相はギャップのない。 オンサイト対称性は低エネルギーで異常な方法で作用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Topology in quantum matter is typically associated with gapped phases. For example, in symmetry protected topological (SPT) phases, the bulk energy gap localizes edge modes near the boundary. In this work we identify a new mechanism that leads to topological phases which are not only gapless but where the absence of a gap is essential. These `intrinsically gapless SPT phases' have no gapped counterpart and are hence also distinct from recently discovered examples of gapless SPT phases. The essential ingredient of these phases is that on-site symmetries act in an anomalous fashion at low energies. Intrinsically gapless SPT phases are found to display several unique properties including (i) protected edge modes that are impossible to realize in a gapped system with the same symmetries, (ii) string order parameters that are likewise forbidden in gapped phases, and (iii) constraints on the phase diagram obtained upon perturbing the phase. We verify predictions of the general theory in a specific realization protected by $\mathbb Z_4$ symmetry, the one dimensional Ising-Hubbard chain, using both numerical simulations and effective field theory. We also discuss extensions to higher dimensions and possible experimental realizations.
• Abstract（参考訳）: 量子物質のトポロジーは一般にギャップ位相と関連している。 例えば、対称性保護位相(SPT)相では、バルクエネルギーギャップは境界付近のエッジモードを局在させる。 この研究では、ギャップのないだけでなく、ギャップの欠如が不可欠であるような位相相につながる新しいメカニズムを同定する。 これらの'本質的にギャップレス SPT 相' はギャップレス SPT 相を持たないため、近年発見されたギャップレス SPT 相の例とは異なる。 これらの相の重要な要素は、オンサイト対称性が低エネルギーで異常に作用することである。 本質的にギャップのないSPT相は、いくつかのユニークな特性を示す。 (i)同じ対称性を持つギャップ付きシステムでは実現不可能な保護エッジモード。 (ii)ガッピングフェーズで同様に禁止される文字列順序パラメータ、及び (iii)位相図上の制約は、位相の摂動によって得られる。 1次元イジング・ハバード連鎖である $\mathbb z_4$ symmetry によって保護される特定の実現における一般理論の予測を数値シミュレーションと有効場理論の両方を用いて検証する。 また,高次元の拡張と実験的な実現についても論じる。

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