Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2506.00126

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2506.00126 (cond-mat)
[提交于 2025年5月30日 (v1) ,最后修订 2025年6月5日 (此版本, v2)]

标题: 拓扑序在$U(1)$棋盘状 toric 码中的缺失

标题: Absence of topological order in the $U(1)$ checkerboard toric code

Authors:M. Vieweg, V. Kott, L. Lenke, A. Schellenberger, K.P. Schmidt
摘要: 我们研究了对应于具有两个不同星型子晶格的$U(1)$-对称性扩展 toric 代码的$U(1)$棋盘式 toric 代码。因此,可以从孤立星的极限调整到均匀系统。基于量子蒙特卡洛模拟表明有限团簇的紧致化可能导致非平凡基态简并度,均匀系统被认为可能具有非阿贝尔拓扑序。在这里,我们证明这些非平凡性质可以在孤立星的微扰极限下自然解释。实际上,基态简并度的紧致化依赖性可以追溯到来自面算符的几何约束。此外,在四阶退化微扰理论中,基态简并度被完全消除,导致出现一种具有束缚分数量子激发的非拓扑相。这些分数量子激发对于小扰动是束缚的,因此它们不能作为热力学极限中的单一低能激发存在,而只能作为拓扑平凡的复合粒子存在。然而,束缚尺度被证明出乎意料的大,所以在紧致极限之前有限尺寸的能隙在有限尺寸的簇上非常小,通过高阶级数展开显式计算得出。我们的发现表明,最近在均匀极限下的量子蒙特卡洛模拟未能区分这些能隙和有限尺寸效应。因此,所有结果都指向$U(1)$棋盘式 toric 代码在整个参数轴上不存在拓扑序。
摘要: We investigate the $U(1)$ checkerboard toric code which corresponds to the $U(1)$-symmetry enriched toric code with two distinct star sublattices. One can therefore tune from the limit of isolated stars to the uniform system. The uniform system has been conjectured to possess non-Abelian topological order based on quantum Monte Carlo simulations suggesting a non-trivial ground-state degeneracy depending on the compactification of the finite clusters. Here we show that these non-trivial properties can be naturally explained in the perturbative limit of isolated stars. Indeed, the compactification dependence of the ground-state degeneracy can be traced back to geometric constraints stemming from the plaquette operators. Further, the ground-state degeneracy is fully lifted in fourth-order degenerate perturbation theory giving rise to a non-topological phase with confined fracton excitations. These fractons are confined for small perturbations so that they cannot exist as single low-energy excitation in the thermodynamic limit but only as topologically trivially composite particles. However, the confinement scale is shown to be surprisingly large so that finite-size gaps are extremely small on finite clusters up to the uniform limit which is calculated explicitly by high-order series expansions. Our findings suggest that these gaps were not distinguished from finite-size effects by the recent quantum Monte Carlo simulation in the uniform limit. All our results therefore point towards the absence of topological order in the $U(1)$ checkerboard toric code along the whole parameter axis.
评论: 14页,7个图;相比V1有 minor 变化
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el) ; 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2506.00126 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2506.00126v2 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.00126
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Kai Phillip Schmidt [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 5 月 30 日 18:02:02 UTC (179 KB)
[v2] 星期四, 2025 年 6 月 5 日 12:54:11 UTC (179 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.str-el
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-06
切换浏览方式为:
cond-mat
quant-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号