論文の概要: The fundamental localization phases in quasiperiodic systems: A unified framework and exact results
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.24380v4
- Date: Thu, 29 May 2025 06:06:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-30 15:42:33.594697
- Title: The fundamental localization phases in quasiperiodic systems: A unified framework and exact results
- Title（参考訳）: 準周期系における基本局在化相:統一的枠組みと正確な結果
- Authors: Xin-Chi Zhou, Bing-Chen Yao, Yongjian Wang, Yucheng Wang, Yudong Wei, Qi Zhou, Xiong-Jun Liu,
- Abstract要約: 混乱した量子系は、拡張、局所化、臨界の3種類の量子状態を持つ。
スピンフル準周期(QP)システムに基づく完全かつ統一的なフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.768267302075275
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The disordered quantum systems host three types of quantum states, the extended, localized, and critical, which bring up seven distinct fundamental phases in nature: three pure phases and four coexisting ones with mobility edges, yet a unified theory with full characterization and realization of all these phases has not been developed. Here we propose a complete and unified framework based on a spinful quasiperiodic (QP) system which realizes all the fundamental localization phases, with the exact and universal results being obtained for their characterization. First, we show that the pure phases are obtained when the chiral symmetry preserves in the proposed spinful QP model, giving a criterion for the emergence of the pure phases and otherwise the coexisting ones. Further, we uncover a novel universal mechanism for the critical states that their emergence is protected by the generalized incommensurate matrix element zeros in the spinful QP model, which considerably broadens the rigorous realizations of the exotic critical states. We then show the criteria of exact solvability for the present spinful QP system, with which we construct various exactly solvable models for all distinct localization phases. In particular, we propose two novel models, dubbed spin-selective QP lattice model and QP optical Raman lattice model, to achieve all basic types of mobility edges and all the seven fundamental phases of Anderson localization physics, respectively. The experimental scheme is proposed and studied in detail to realize these models with high feasibility. This study establishes a complete and profound theoretical framework which enables an in-depth exploration of the broad classes of all fundamental localization phenomena in QP systems, and offers key insights for constructing their exactly solvable models with experimental feasibility.
- Abstract（参考訳）: 乱れた量子系は、拡張、局所化、臨界の3つの種類の量子状態を持ち、これは自然界の7つの異なる基本相をもたらす: 3つの純相と4つの共存相は移動エッジを持つが、これら全ての相の完全な特徴づけと実現を伴う統一理論は開発されていない。
本稿では,スピンフル準周期(QP)システムに基づく完全かつ統一的なフレームワークを提案する。
まず、キラル対称性が提案されたスピンフルQPモデルに保存されたときに純粋な位相が得られ、純粋な位相の出現の基準を与える。
さらに、それらの出現は、スピンフルQPモデルにおける一般化された非共次行列要素ゼロによって保護され、エキゾチック臨界状態の厳密な実現を著しく拡大する、新しい臨界状態の普遍的なメカニズムを明らかにする。
次に、現在のスピンフルQPシステムに対する正確な可解性の基準を示し、そこでは、すべての異なる局所化位相に対する様々な正確な可解モデルを構築する。
特に,スピン選択型QP格子モデルとQP光ラマン格子モデルという2つの新しいモデルを提案する。
提案手法は, これらのモデルを高い実現可能性で実現するために提案され, 詳細に研究されている。
本研究は、QPシステムにおけるすべての基本局在化現象の幅広いクラスを詳細に探索できる完全かつ深い理論的枠組みを確立し、実験可能なモデルを構築する上で重要な洞察を提供する。
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