論文の概要: Quantized circular dichroism on the edge of quantum Hall systems: The many-body Chern number as seen from the edge
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04639v1
- Date: Fri, 5 Jul 2024 16:51:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 12:41:40.798917
- Title: Quantized circular dichroism on the edge of quantum Hall systems: The many-body Chern number as seen from the edge
- Title（参考訳）: 量子ホール系の端における量子化円二色性:端から見た多体チャーン数
- Authors: F. Nur Ünal, A. Nardin, N. Goldman,
- Abstract要約: 量子ホール状態は位相不変量、多体チャーン数によって特徴づけられる。
このトポロジカルな性質は、系を円形の駆動に従属させることで、散逸応答を通じてアクセスすることもできる。
適切に単離された場合、量子ホール液滴の端から生じる円二色反応は量子化されなければならない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Hall states are characterized by a topological invariant, the many-body Chern number, which determines the quantized value of the Hall conductivity. Interestingly, this topological property can also be accessed through a dissipative response, by subjecting the system to a circular drive and comparing excitation rates obtained for opposite orientations of the drive. This quantized circular dichroism assumes that only the bulk contributes to the response. Indeed, in a confined and isolated system, the edge contribution exactly cancels the bulk response. This work explores an important corollary of the latter observation: If properly isolated, the circular dichroic response stemming from the edge of a quantum Hall droplet must be quantized, thus providing an appealing way to probe the many-body Chern number. Importantly, we demonstrate that this quantized edge response is entirely captured by low-energy chiral edge modes, allowing for a universal description of this effect based on Wen's edge theory. Its low-energy nature implies that the quantized edge response can be distinguished from the bulk response in the frequency domain. We illustrate our findings using realistic models of integer and fractional Chern insulators, with different edge geometries, and propose detection schemes suitable for ultracold atoms. Edge dichroic responses emerge as a practical probe for strongly-correlated topological phases, accessible in cold-atom experiments.
- Abstract（参考訳）: 量子ホール状態は、多体チャーン数という位相不変量によって特徴づけられ、ホール導電率の量子化値を決定する。
興味深いことに、このトポロジカル特性は、系を円形駆動に従属させ、駆動の反対方向の励起速度を比較することにより、散逸応答を通じてアクセスすることもできる。
この量子化された円二元論は、バルクだけが反応に寄与すると仮定する。
実際、限定的かつ孤立的なシステムでは、エッジコントリビューションはバルク応答を正確にキャンセルする。
適切に単離された場合、量子ホール液滴の端から発生する円二色反応は量子化されなければならないため、多体チャーン数を調べるための魅力的な方法が提供される。
重要なことに、この量子化されたエッジ応答は低エネルギーのカイラルエッジモードによって完全に捕捉され、ウェンのエッジ理論に基づくこの効果の普遍的な記述を可能にする。
その低エネルギー性は、量子化されたエッジ応答が周波数領域のバルク応答と区別できることを意味する。
本研究は, 端面の異なる整数および分数チャーン絶縁体の現実モデルを用いて検討し, 超低温原子に適した検出手法を提案する。
エッジ二色性反応は強相関位相の実用的なプローブとして現れ、低温原子実験で利用することができる。
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