論文の概要: Novel method distinguishing between competing topological orders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.01419v1
- Date: Tue, 5 Jan 2021 09:09:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-17 20:09:05.318033
- Title: Novel method distinguishing between competing topological orders
- Title（参考訳）: 競合する位相順序を区別する新しい方法
- Authors: Bivas Dutta, Wenmin Yang, Ron Aharon Melcer, Hemanta Kumar Kundu, Moty
Heiblum, Vladimir Umansky, Yuval Oreg, Ady Stern and David Mross
- Abstract要約: 量子ホール状態は、エキゾチックな量子相の豊富な源である。
最も研究されている非アーベル状態はスピン偏極フィリング係数 nu=5/2 である。
最近の熱コンダクタンス測定から, 粒子孔型Pff(PH-Pf)の順であることが示唆された。
- 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: Quantum Hall states - the progenitors of the growing family of topological
insulators -- are rich source of exotic quantum phases. The nature of these
states is reflected in the gapless edge modes, which in turn can be classified
as integer - carrying electrons, fractional - carrying fractional charges; and
neutral - carrying excitations with zero net charge but a well-defined amount
of heat. The latter two may obey anyonic statistics, which can be abelian or
non-abelian. The most-studied putative non-abelian state is the spin-polarized
filling factor {\nu}=5/2, whose charge e/4 quasiparticles are accompanied by
neutral modes. This filling, however, permits different possible topological
orders, which can be abelian or non-abelian. While numerical calculations favor
the non-abelian anti-Pfaffian (A-Pf) order to have the lowest energy, recent
thermal conductance measurements suggested the experimentally realized order to
be the particle-hole Pfaffian (PH-Pf) order. It has been suggested that lack of
thermal equilibration among the different edge modes of the A-Pf order can
account for this discrepancy. The identification of the topological order is
crucial for the interpretation of braiding (interference) operations, better
understanding of the thermal equilibration process, and the reliability of the
numerical studies. We developed a new method that helps identifying the
topological order of the {\nu}=5/2 state. By creating an interface between the
two 2D half-planes, one hosting the {\nu}=5/2 state and the other an integer
{\nu}=3 state, the interface supported a fractional {\nu}=1/2 charge mode with
1/2 quantum conductance and a neutral Majorana mode. The presence of the
Majorana mode, probed by measuring noise, propagating in the opposite direction
to the charge mode, asserted the presence of the PH-Pf order but not that of
the A-Pf order.
- Abstract（参考訳）: 量子ホール状態(位相絶縁体族の前身)は、エキゾチックな量子相の豊富な源である。
これらの状態の性質はギャップレスエッジモードに反映され、これは電子を持ち、分数電荷を持ち、中性電荷を持ち、ゼロネット電荷を持つ励起を持つが、よく定義された熱の量を持つ整数型(整数型)に分類される。
後者の 2 はアーベルあるいは非アーベルの統計に従えばよい。
最も研究されている非可換状態はスピン偏極充填係数 {\nu}=5/2であり、電荷e/4準粒子は中性モードを伴っている。
しかし、この充填は、アーベル的あるいは非可換であるような異なる可能な位相的順序を許容する。
数値計算では非可換反パフィアン (a-pf) 秩序が最も低いエネルギーを持つのに対し、最近の熱伝導率測定では粒子ホールパフィアン (ph-pf) 秩序が実験的に実現されていることが示唆された。
A-Pfオーダーの異なるエッジモード間の熱平衡の欠如は、この相違を考慮できると示唆されている。
位相秩序の同定は、ブレイディング(干渉)操作の解釈、熱平衡過程のより深い理解、数値研究の信頼性に不可欠である。
我々は, {\nu}=5/2状態の位相次数を同定する新しい手法を開発した。
2つの2次元半平面の間にインタフェースを作り、一方が {\nu}=5/2状態、もう一方が整数 {\nu}=3状態をホストすることで、このインタフェースは1/2量子コンダクタンスと中性マヨラナモードをサポートする。
雑音の測定により観測されたマヨラナモードの存在は電荷モードとは逆方向に伝播し、a-pfオーダーではなくph-pfオーダーの存在を主張した。
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