論文の概要: Defect bulk-boundary correspondence of topological skyrmion phases of matter

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.02251v1
• Date: Sun, 5 Jun 2022 19:57:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 12:19:14.667749
• Title: Defect bulk-boundary correspondence of topological skyrmion phases of matter
• Title（参考訳）: 物質の位相skyrmion相の欠陥バルク・バウンダリー対応
• Authors: Shu-Wei Liu, Li-kun Shi and Ashley M. Cook
• Abstract要約: 我々は、効果的に非相互作用系におけるマヨラナ零モードの異なる一般化を見いだす。 交叉零モードは、特定の開境界条件下でのトポロジカルなスカイミオン相に対して実現される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2774471443318762
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Unpaired Majorana zero-modes are central to topological quantum computation schemes as building blocks of topological qubits, and are therefore under intense experimental and theoretical investigation. Their generalizations to parafermions and Fibonacci anyons are also of great interest, in particular for universal quantum computation schemes. In this work, we find a different generalization of Majorana zero-modes in effectively non-interacting systems, which are zero-energy bound states that exhibit a cross structure -- two straight, perpendicular lines in the complex plane -- composed of the complex number entries of the zero-mode wavefunction on a lattice, rather than a single straight line formed by complex number entries of the wavefunction on a lattice as in the case of an unpaired Majorana zero-mode. These cross zero-modes are realized for topological skyrmion phases under certain open boundary conditions when their characteristic momentum-space spin textures trap topological defects. They therefore serve as a second type of bulk-boundary correspondence for the topological skyrmion phases. In the process of characterizing this defect bulk-boundary correspondence, we develop recipes for constructing physically-relevant model Hamiltonians for topological skyrmion phases, efficient methods for computing the skyrmion number, and introduce three-dimensional topological skyrmion phases into the literature.
• Abstract（参考訳）: unpaired majorana zero-modes は位相的量子ビットの構成要素としてトポロジカル量子計算スキームの中心であり、したがって強い実験的および理論的研究を受けている。 パラフェルミオンやフィボナッチ・アロンへの一般化も特に普遍量子計算スキームにおいて大きな関心を集めている。 本研究では,非相互作用系におけるマヨルダナ・ゼロモードの異なる一般化を見いだす。これは非相互作用系においてクロス構造 – 複素平面内の2つの直線垂直線 -- を示すゼロエネルギー境界状態であり,非ペア化マヨルダナ・ゼロモードの場合のように格子上の波動関数の複素数入力によって形成される単一の直線ではなく,格子上の零モード波動関数の複素数エントリからなる。 これらのクロスゼロモードは、その特徴的な運動量空間スピンテクスチャが位相欠陥をトラップするときに、特定の開境界条件下でのトポロジカルな乱れ相に対して実現される。 したがって、トポロジカルなスカイミオン相の第二タイプのバルク境界対応として機能する。 この欠陥バルク境界対応を特徴づける過程で, トポロジカル・スカイミオン位相の物理関連モデル構築法, スカイミオン数の効率的な計算法, および3次元トポロジカル・スカイミオン位相を文献に導入する手法を開発した。

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