論文の概要: Coupled-wire construction of non-Abelian higher-order topological phases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.21179v1
• Date: Wed, 24 Dec 2025 13:59:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-25 19:43:21.788076
• Title: Coupled-wire construction of non-Abelian higher-order topological phases
• Title（参考訳）: 非アベリア高次位相の結合ワイヤ構成
• Authors: Jiaxin Pan, Longwen Zhou,
• Abstract要約: この研究は、高次の位相位相の理解を非アベリア体制へと拡張する。 これは、フォトニックや音響メタマテリアルのような合成量子システムにおける実現可能な実験的実現を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.029444813790076
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Non-Abelian topological charges (NATCs), characterized by their noncommutative algebra, offer a framework for describing multigap topological phases beyond conventional Abelian invariants. While higher-order topological phases (HOTPs) host boundary states at corners or hinges, their characterization has largely relied on Abelian invariants such as winding and Chern numbers. Here, we propose a coupled-wire scheme of constructing non-Abelian HOTPs and analyze a non-Abelian second-order topological insulator as its minimal model. The resulting Hamiltonian supports hybridized corner modes, protected by parity-time-reversal plus sublattice symmetries and described by a topological vector that unites a non-Abelian quaternion charge with an Abelian winding number. Corner states emerge only when both invariants are nontrivial, whereas weak topological edge states of non-Abelian origins arise when the quaternion charge is nontrivial, enriching the bulk-edge-corner correspondence. The system further exhibits both non-Abelian and Abelian topological phase transitions, providing a unified platform that bridges these two distinct topological classes. Our work extends the understanding of HOTPs into non-Abelian regimes and suggests feasible experimental realizations in synthetic quantum systems, such as photonic or acoustic metamaterials.
• Abstract（参考訳）: 非可換代数によって特徴づけられる非アベリア位相電荷(NATC)は、従来のアベリア不変量を超える多重ギャップ位相を記述するための枠組みを提供する。 高次位相(HOTP)は角やヒンジの境界状態をホストするが、それらの特徴は巻く数やチャーン数のようなアベリア不変量に大きく依存している。 本稿では,非アベリアHOTPの構成と,非アベリア2階トポロジカル絶縁体を最小モデルとして解析する結合ワイヤ方式を提案する。 その結果、ハミルトニアンはハイブリッド化されたコーナーモードをサポートし、パリティ時間反転+超格子対称性によって保護され、非アベリア四元数とアベリア巻数とを結合する位相ベクトルによって記述される。 コーナー状態はどちらの不変量も自明でない場合にのみ現れるが、非アベリア起源の弱位相的エッジ状態は四元数電荷が自明でないときに生じ、バルクエッジ-コーナー対応が強化される。 このシステムは非アベリアトポロジカル位相遷移とアベリアトポロジカル位相遷移の両方を示し、これら2つの異なるトポロジカルクラスをブリッジする統一されたプラットフォームを提供する。 我々の研究は、HOTPの理解を非アベリア体制に拡張し、フォトニックや音響メタマテリアルのような合成量子システムにおける実現可能な実験的実現を提案する。

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