論文の概要: Mechanism for particle fractionalization and universal edge physics in
quantum Hall fluids
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.06216v3
- Date: Mon, 18 Apr 2022 18:05:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 16:45:27.321987
- Title: Mechanism for particle fractionalization and universal edge physics in
quantum Hall fluids
- Title（参考訳）: 量子ホール流体における粒子分数化機構と普遍エッジ物理
- Authors: Arkadiusz Bochniak, Zohar Nussinov, Alexander Seidel, and Gerardo
Ortiz
- Abstract要約: 我々は、FQH流体中の粒子分数化の正確な融合機構を明らかにするための第2量子化フレームワークを前進させる。
また、最低ランダウレベル(LLL)における位相順序を特徴付ける非局所作用素の凝縮の背後にある基本構造を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Advancing a microscopic framework that rigorously unveils the underlying
topological hallmarks of fractional quantum Hall (FQH) fluids is a prerequisite
for making progress in the classification of strongly-coupled topological
matter. Here we advance a second-quantization framework that helps reveal an
exact fusion mechanism for particle fractionalization in FQH fluids, and
uncover the fundamental structure behind the condensation of non-local
operators characterizing topological order in the lowest-Landau-level (LLL). We
show the first exact analytic computation of the quasielectron Berry
connections leading to its fractional charge and exchange statistics, and
perform Monte Carlo simulations that numerically confirm the fusion mechanism
for quasiparticles. Thus, for instance, two quasiholes plus one electron of
charge $e$ lead to an exact quasielectron of fractional charge $e/3$, and
exchange statistics $1/3$, in a $\nu=1/3$ Laughlin fluid. We express, in a
compact manner, the sequence of (both bosonic and fermionic) Laughlin
second-quantized states highlighting the lack of local condensation.
Furthermore, we present a rigorous constructive subspace bosonization
dictionary for the bulk fluid and establish universal long-distance behavior of
edge excitations by formulating a conjecture based on the DNA, or root state,
of the FQH fluid.
- Abstract（参考訳）: 分数量子ホール(FQH)流体の基礎となるトポロジカルホールを厳密に露呈する微視的枠組みの整備は、強く結合したトポロジカル物質を分類する上での必須条件である。
本稿では,fqh流体における粒子分数化の精密な融合機構を明らかにすること,および位相次数を最小ランダウレベル (lll) で特徴づける非局所作用素の凝縮の背後にある基本構造を明らかにすることを目的とする。
準電子ベリー接続の分数電荷と交換統計に繋がる最初の解析計算を示し、準粒子の融合機構を数値的に確認するモンテカルロシミュレーションを行う。
例えば、2つの準ホールと1つの電子の電荷$e$は、分数電荷$e/3$の正確な準電子を導き、交換統計量$1/3$は、$\nu=1/3$ラウリン流体である。
我々は、コンパクトな方法で、局所凝縮の欠如を強調する(ボソニックとフェルミオンの両方)二量化状態の列を表現する。
さらに, バルク流体に対する厳密な構成的部分空間ボゾン化辞書を提案し, FQH流体のDNA, 根の状態に基づいて予測を定式化し, エッジ励起の普遍的長距離挙動を確立する。
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