論文の概要: Symmetry-deformed toric codes and the quantum dimer model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.00114v1
- Date: Fri, 30 May 2025 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-04 21:47:32.372092
- Title: Symmetry-deformed toric codes and the quantum dimer model
- Title(参考訳): 対称性変形トーリック符号と量子二量体モデル
- Authors: Jiaxin Qiao, Yoshito Watanabe, Simon Trebst,
- Abstract要約: トリック符号(TC)ハミルトニアン(英語版)のガウス・ロー強制星項を体系的に分解することにより、トポロジカル秩序の対称性に基づく変形について検討する。
この "term-dropping" プロトコルは、対称性変形モデルにおける "ungauging" トポロジ的順序の代替の枠組みを超えて、グローバルな対称性を導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.24578723416255746
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Motivated by the recent introduction of a $U(1)$-symmetric toric code model, we investigate symmetry-based deformations of topological order by systematically deconstructing the Gauss-law-enforcing star terms of the toric code (TC) Hamiltonian. This "term-dropping" protocol introduces global symmetries that go beyond the alternative framework of "ungauging" topological order in symmetry-deformed models and gives rise to models such as the $U(1)$TC or $XY$TC. These models inherit (emergent) subsystem symmetries (from the original 1-form symmetry of the TC) that can give rise to (subextensive) ground-state degeneracies, which can still be organized by the eigenvalues of Wilson loop operators. However, we demonstrate that these models do not support topological or fracton order (as has been conjectured in the literature) due to the loss of (emergent) gauge symmetry. An extreme deformation of the TC is the quantum dimer model (QDM), which we discuss along the family of symmetry-deformed models from the perspective of subsystem symmetries, sublattice modulation, and quantum order-by-disorder mechanisms resulting in rich phase diagrams. For the QDM, this allows us to identify an emergent SO(2) symmetry for what appears to be a gapless ground state (by numerical standards) that is unstable to the formation of a plaquette valence bond solid upon sublattice modulation.
- Abstract(参考訳): 最近の$U(1)の対称トーリック符号モデルの導入により、トリック符号(TC)ハミルトニアンのガウス-ラロー-エンプレススター項を体系的に分解することで、トポロジカル秩序の対称性に基づく変形を研究する。
この "term-dropping" プロトコルは、対称性変形したモデルにおける "ungauging" トポロジ的順序の代替の枠組みを越えて、$U(1)$TC や $XY$TC のようなモデルを生み出すグローバル対称性を導入する。
これらのモデルは(TC の元々の 1-形式対称性から)サブシステム対称性を継承し、ウィルソンループ作用素の固有値によって構成される(超過的な)基底状態退化をもたらす。
しかし、これらのモデルが(文献で予想されているように)トポロジカルあるいはフラクトン次数をサポートしないことを示す。
TC の極端な変形は量子二量体モデル (QDM) であり、サブシステム対称性、部分格子変調、および豊富な位相図を生成する量子秩序化機構の観点から対称性変形モデルの族に沿って議論する。
このQDMでは、(数値的な基準により)ギャップのない基底状態のように見えるSO(2)対称性が、亜格子変調によるプラケット価結合の形成に不安定であることを示すことができる。
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