論文の概要: Anyon-Impurity Bound States in Quantum-Engineered Fractional Chern Insulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.06233v1
• Date: Thu, 06 Aug 2026 16:20:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-07 15:25:20.961766
• Title: Anyon-Impurity Bound States in Quantum-Engineered Fractional Chern Insulators
• Title（参考訳）: 量子工学的フラクタルチャーン絶縁体におけるアノン不純物境界状態
• Authors: Botao Wang, Amit Vashisht, Felix A. Palm, Fabian Grusdt, Laurens Vanderstraeten, Nathan Goldman,
• Abstract要約: 移動不純物と1本のピン付き擬似孔との間の境界状態の形成について検討した。 本研究は, 量子工学的プラットフォームにおける任意の不純物操作の現実的な経路を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9722009939332256
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mobile impurities provide a powerful means of probing correlated and topological quantum matter, through their dressing by the surrounding medium and the practical probes granting access to the resulting composite object. Motivated by the recent observation of anyon-impurity composites in the solid state, as well as recent realizations of Laughlin-type states in engineered lattice systems, we investigate the formation of a bound state between a mobile impurity and a single pinned quasihole in the interacting Harper-Hofstadter model deep in the fractional Chern insulator regime. Combining analytical arguments with large-scale numerical simulations, we characterize the structure, energetics, and stability of hybrid anyon-impurity bound states, and show that their binding energy provides direct access to the fractional charge of the quasihole under conditions that we identify. We further demonstrate that the composite object can be coherently transported by externally steering the quasihole pinning potential. Our results establish a realistic pathway for controlled anyon-impurity manipulation in quantum-engineered platforms, enabling experimentally feasible protocols for braiding.
• Abstract（参考訳）: 移動不純物は、周囲の媒体によるドレッシングと、結果として生じる合成物へのアクセスを許可する実用的なプローブを通じて、相関およびトポロジカル量子物質を探索する強力な手段を提供する。 近年の固体状態におけるエノン-不純物複合体の観察や, 工学的格子系におけるラウリン型状態の最近の実現により, チャーン絶縁体の深部における相互作用するハーパー・ホフシュタッターモデルにおいて, 移動不純物と単一ピン付き準孔との間の境界状態の形成について検討した。 解析的議論と大規模数値シミュレーションを組み合わせることで、ハイブリッド・オン・不純物境界状態の構造、エネルギー、安定性を特徴づけ、その結合エネルギーが擬似ホールの分数電荷に直接アクセスできることを示す。 さらに, 準ホールピンニング電位を外部に操ることで, 複合物体をコヒーレントに搬送できることを実証した。 本研究は, 量子工学的プラットフォームにおける制御不純物操作の現実的な経路を確立し, ブレイディングのための実験的に実現可能なプロトコルを実現する。

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