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高能物理 - 理论

arXiv:2505.20180 (hep-th)
[提交于 2025年5月26日 ]

标题: 涡旋分数费米子数通过热核方法和边缘态研究

标题: Vortex Fractional Fermion Number through Heat Kernel methods and Edge States

Authors:Sylvain Fichet, Rodrigo Fresneda, Lucas de Souza, Dmitri Vassilevich
摘要: 在孤子背景下计算费米数算符的真空期望值通常具有挑战性。 arXiv:2305.13606 的一项近期提议通过考虑有界区域内的孤子并将$\eta$不变量(以及因此的费米数)与特定的热核系数及边缘态的贡献联系起来,简化了这一任务。 我们在带电费米子存在于 Abrikosov-Nielsen-Olesen (ANO) 涡旋背景的系统中测试了该方法。 我们证明由此得到的$\eta$不变量独立于边界条件,从而验证了该方法的有效性。 我们的分析揭示了涡旋诱导的 Higgs 相中费米谱的一个非平凡特性。 作为副产品,我们还发现对于生活在圆盘上的涡旋,边缘态携带分数电荷。
摘要: Computing the vacuum expectation of fermion number operator on a soliton background is often challenging. A recent proposal in arXiv:2305.13606 simplifies this task by considering the soliton in a bounded region and relating the $\eta$ invariant, and thus the fermion number, to a specific heat kernel coefficient and to contributions from the edge states. We test this method in a system of charged fermions living on an Abrikosov-Nielsen-Olesen (ANO) vortex background. We show that the resulting $\eta$ invariant is independent of boundary conditions, confirming the validity of the method. Our analysis reveals a nontrivial feature for the fermionic spectrum in the vortex-induced Higgs phase. As a by-product, we also find that for a vortex living on a disk, the edge states carry fractional charge.
评论: 14页,1幅图
主题: 高能物理 - 理论 (hep-th) ; 超导性 (cond-mat.supr-con)
引用方式: arXiv:2505.20180 [hep-th]
  (或者 arXiv:2505.20180v1 [hep-th] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.20180
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Lucas De Souza [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 5 月 26 日 16:21:28 UTC (63 KB)
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