論文の概要: Topological Bogoliubov quasiparticles from Bose-Einstein condensate in a flat band system

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.09910v1
• Date: Mon, 20 Feb 2023 11:10:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 15:43:05.032561
• Title: Topological Bogoliubov quasiparticles from Bose-Einstein condensate in a flat band system
• Title（参考訳）: ボース・アインシュタイン凝縮体の平坦バンド系における位相ボゴリューボフ準粒子
• Authors: Zahra Jalali-Mola, Tobias Grass, Valentin Kasper, Maciej Lewenstein, Utso Bhattacharya
• Abstract要約: Kagome格子のbosons in a $pi$-flux hopping exhibit degenerate condensates in the $Gamma$- and the $K$-point。 K$ポイント凝縮体に対して、ボゴリューボフ・ド・ゲンヌ(BdG)ハミルトニアンは粒子ホール対称性を破った。 量子ゆらぎはエネルギー的に$K$点凝縮体を好むが、$Gamma$点凝縮体の興味深い性質は異方性ホッピングに関係している。
• 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: For bosons with flat energy dispersion, condensation can occur in different symmetry sectors. Here, we consider bosons in a Kagome lattice with $\pi$-flux hopping, which in the presence of mean-field interactions exhibit degenerate condensates in the $\Gamma$- and the $K$-point. We analyze the excitation above both condensates and find strikingly different properties: For the $K$-point condensate, the Bogoliubov-de Gennes (BdG) Hamiltonian has broken particle-hole symmetry (PHS) and exhibits a topologically trivial quasiparticle band structure. However, band flatness plays a key role in breaking the time reversal symmetry (TRS) of the BdG Hamiltonian for a $\Gamma$-point condensate. Consequently, its quasiparticle band structure exhibits non-trivial topology, characterized by non-zero Chern numbers and the presence of edge states. Although quantum fluctuations energetically favor the $K$-point condensate, the interesting properties of the $\Gamma$-point condensate become relevant for anisotropic hopping. The topological properties of the $\Gamma$-point condensate get even richer in the presence of extended Bose-Hubbard interactions. We find a topological phase transition into a topological condensate characterized by high Chern number and also comment on the realization and detection of such excitations.
• Abstract（参考訳）: 平坦なエネルギー分散を持つボソンの場合、凝縮は異なる対称性のセクタで起こる。 ここでは、平均場相互作用の存在下では、$\Gamma$-および$K$-pointの縮退縮合を示す、$\pi$-fluxホッピングを持つカゴメ格子内のボソンを考える。 K$-point condensate に対して、Bogoliubov-de Gennes (BdG) Hamiltonian は粒子ホール対称性(PHS)を破り、位相的に自明な準粒子バンド構造を示す。 しかし、バンド平坦性は、BdGハミルトニアンの時間反転対称性(TRS)を$\Gamma$-point Condensateで破る上で重要な役割を果たす。 その結果、準粒子バンド構造は非零チャーン数とエッジ状態の存在を特徴とする非自明なトポロジーを示す。 量子揺らぎはk$-point condensateをエネルギー的に好むが、$\gamma$-point condensate の興味深い性質は異方性ホッピングに関係している。 \gamma$-point condensate の位相的性質は、拡張されたボース-ハバード相互作用の存在下でさらに豊かになる。 我々は、高チャーン数で特徴づけられる位相位相の凝縮体への遷移と、そのような励起の実現と検出についてコメントする。

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