論文の概要: Bosonic Andreev bound state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.09197v1
• Date: Fri, 13 Oct 2023 15:44:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-16 12:21:54.330908
• Title: Bosonic Andreev bound state
• Title（参考訳）: Bosonic Andreev境界状態
• Authors: Nobuyuki Okuma
• Abstract要約: 対の項を持つ一般自由ボソニック系は、ボソニックなボゴリューボフ・ド・ゲンヌ(BdG)ハミルトニアンによって記述される。 フェルミオンBdG系では、全粒子(ホール)バンドの位相不変量は非自明である。 ボソニックの場合、対応する位相不変量はボソニック基底状態の安定性のため自明であると考えられている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A general free bosonic system with a pairing term is described by a bosonic Bogoliubov-de Gennes (BdG) Hamiltonian. The representation is given by a pseudo-Hermitian matrix, which is crucially different from the Hermitian representation of a fermionic BdG Hamiltonian. In fermionic BdG systems, a topological invariant of the whole particle (hole) bands can be nontrivial, which characterizes the Andreev bound states (ABS) including Majorana fermions. In bosonic cases, on the other hand, the corresponding topological invariant is thought to be trivial owing to the stability condition of the bosonic ground state. In this Letter, we consider a two-dimensional model that realizes a bosonic analogy of the ABS. The boundary states of this model are located outside the bulk bands and are characterized by a nontrivial Berry phase (or polarization) of the hole band. Furthermore, we investigate the zero-energy flat-band limit in which the Bloch Hamiltonian is defective, where the particle and hole states are identical to each other. In this limit, the Berry phase is $\mathbb{Z}_2$ quantized thanks to an emergent parity-time symmetry. This is an example of a topological invariant that uses the defective nature as a projection structure. Thus, boundary states in our model are essentially different from Hermitian topological modes and their variants.
• Abstract（参考訳）: 対の項を持つ一般自由ボソニック系はボゴリューボフ・ド・ゲンヌ(BdG)ハミルトニアンによって記述される。 この表現は擬エルミート行列によって与えられ、フェルミオンBdGハミルトニアンのエルミート表現とは決定的に異なる。 フェルミオンBdG系では、粒子(ホール)バンド全体の位相不変量は非自明であり、マヨラナフェルミオンを含むアンドレフ境界状態(ABS)を特徴づける。 一方、ボソニックの場合、対応する位相不変量はボソニック基底状態の安定性条件のため自明であると考えられる。 本稿では,ABSのボソニックな類似性を実現する2次元モデルについて考察する。 このモデルの境界状態はバルクバンドの外側に位置し、ホールバンドの非自明なベリー位相(または偏光)によって特徴づけられる。 さらに, ブロッホハミルトニアンが欠陥を持つゼロエネルギーフラットバンド限界について, 粒子状態とホール状態が同一である場合について検討した。 この極限において、ベリー位相は初期パリティ時間対称性により$\mathbb{Z}_2$量子化される。 これは、射影構造として欠陥の性質を用いる位相不変量の例である。 したがって、我々のモデルにおける境界状態は本質的にエルミート位相モードとその変種と異なる。

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