量子多体系统中的拓扑序与分数化激发

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作者 顾昭龙 李建新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-7,共7页

朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论是传统凝聚态物理两座重要的基石,在处理BCS超导体和液氦超流体的形成机制等重要物理问题中取得了巨大成功.然而,以20世纪80年代量子霍尔效应和高温超导的发现为开端,人们逐渐认识到,对于一大类... 朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论是传统凝聚态物理两座重要的基石,在处理BCS超导体和液氦超流体的形成机制等重要物理问题中取得了巨大成功.然而,以20世纪80年代量子霍尔效应和高温超导的发现为开端,人们逐渐认识到,对于一大类新的量子态,比如分数量子霍尔态和量子自旋液体,其性质超越了朗道费米液体理论和金兹堡-朗道相变理论.拓扑序及其所具有的长程多体量子纠缠和分数化激发成为我们理解这些奇异量子态的关键概念.在量子材料和量子模拟系统中设计并寻找具有拓扑序的物态、探测并操控其分数化激发是当代凝聚态物理重要的研究方向.近期,在里德伯原子体系、超导量子处理器和二维摩尔超晶格等具有高度可调控性的量子实验平台中,拓扑序的量子模拟和操控得到了快速发展并取得了重要成果.本文将简要论述拓扑序在传统凝聚态材料体系和量子模拟体系中最近的研究进展和挑战,并对该领域未来可能的发展方向做出展望. 展开更多

关键词 拓扑序 长程多体量子纠缠 分数化激发

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缀饰格子中时间反演对称破缺的量子自旋霍尔效应 被引量：2

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作者 耿虎 计青山 +1 位作者 张存喜 王瑞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期266-273,共8页

研究了缀饰格子中的量子自旋霍尔效应,模型中同时考虑了Rashba自旋轨道耦合和交换场的作用.缀饰格子具有简立方对称性,以零能平带和单狄拉克锥结构为主要特点.在缀饰格子中,不论是实现量子自旋霍尔效应还是量子反常霍尔效应,都需要一个... 研究了缀饰格子中的量子自旋霍尔效应,模型中同时考虑了Rashba自旋轨道耦合和交换场的作用.缀饰格子具有简立方对称性,以零能平带和单狄拉克锥结构为主要特点.在缀饰格子中,不论是实现量子自旋霍尔效应还是量子反常霍尔效应,都需要一个不为零的内禀自旋轨道耦合作用来打开一个完全的体能隙,这与石墨烯等六角格子模型有着很大的不同.在交换场破坏了时间反演对称性的情况下,以自旋陈数为标志的量子自旋霍尔效应仍然能够存在,边缘态和极化率的相关结果也证明了这一结论.结果表明自旋陈数比z2拓扑数在表征量子自旋霍尔效应方面有着更广泛的适用范围,相应的结论为利用磁场控制量子自旋霍尔效应提出了一个理论模型和依据. 展开更多

关键词 量子自旋霍尔效应 自旋轨道耦合 拓扑序

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一维扩展量子罗盘模型的拓扑序和量子相变 被引量：2

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作者 陈西浩 王秀娟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期50-56,共7页

应用矩阵乘积态表示的无限虚时间演化块算法,研究了扩展的量子罗盘模型.为了深入研究该模型的长程拓扑序和量子相变,基于奇数键和偶数键,引入了奇数弦关联和偶数弦关联,计算了保真度、奇数弦关联、偶数弦关联、奇数弦关联饱和性与序参量... 应用矩阵乘积态表示的无限虚时间演化块算法,研究了扩展的量子罗盘模型.为了深入研究该模型的长程拓扑序和量子相变,基于奇数键和偶数键,引入了奇数弦关联和偶数弦关联,计算了保真度、奇数弦关联、偶数弦关联、奇数弦关联饱和性与序参量.弦关联表现出三种截然不同的行为:衰减为零、单调饱和与振荡饱和.基于弦关联的以上特征,给出了量子罗盘模型的基态序参量相图.在临界区,局域磁化强度和单调奇弦序参量的临界指数β=1/8表明:相变的普适类是Ising类型.此外,保真度探测到的相变点、连续性与非连续性和序参量的结果一致. 展开更多

关键词 量子相变 弦关联 拓扑序 临界指数

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拓扑近藤半金属 被引量：1

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作者 刘洋 曹超 +1 位作者 吴帆 袁辉球 《物理》 CAS 北大核心 2020年第9期602-610,共9页

拓扑物态是凝聚态物理近年来最重要的研究领域之一。随着研究的不断深入,对拓扑物态的研究逐渐从弱关联材料体系拓展到了强关联材料体系。文章梳理了近年来对拓扑近藤半金属的相关研究,介绍了其中的理论模型、计算方法和一些候选材料及... 拓扑物态是凝聚态物理近年来最重要的研究领域之一。随着研究的不断深入,对拓扑物态的研究逐渐从弱关联材料体系拓展到了强关联材料体系。文章梳理了近年来对拓扑近藤半金属的相关研究,介绍了其中的理论模型、计算方法和一些候选材料及实验研究,并对该方向未来的发展做了展望。 展开更多

关键词 拓扑序 能带拓扑 近藤效应 狄拉克半金属 外尔半金属

原文传递

二维正方晶格Compass-XY模型的方向序和拓扑序（英文） 被引量：1

5

作者 李玉山 万文芝 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第2期229-233,249-252,共5页

采用Monte Carlo方法研究二维正方晶格Compass-XY模型,通过调节过渡参量α,计算了降低交换相互作用的阻挫对方向序和拓扑序的影响.结果表明,方向序和拓扑序之间的转变是一个逐渐过渡的过程,并不存在明显的界限.在某一范围内,这两种序是... 采用Monte Carlo方法研究二维正方晶格Compass-XY模型,通过调节过渡参量α,计算了降低交换相互作用的阻挫对方向序和拓扑序的影响.结果表明,方向序和拓扑序之间的转变是一个逐渐过渡的过程,并不存在明显的界限.在某一范围内,这两种序是相互重叠的,难以区分.阻挫的降低,易于形成拓扑序,同时会抑制方向序.当阻挫变得足够弱时,方向序被破坏. 展开更多

关键词 方向序 拓扑序 Compass-XY模型

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关于BCK-代数的一点注记

6

作者 蒲义书 凌瑞官 《湖州师范学院学报》 1984年第S1期27-30,共4页

日本数学家Y·Imai与K·Isèki于1966年引入BCK-代数的概念.定义1 设〈X;*,O〉是一个(2,0)型代数,(即X是具有一个二元运算*及零元O的集合),那么X称为一个BCK-代数,假若它满足以下条件:

关键词 代数的 BCK 二元运算 零元 半格 行矩阵 拓扑序 拓扑特性 单位元 离散拓扑

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具有全局对称性的强关联拓扑物态的规范场论

7

作者 叶鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期218-245,共28页

在有对称性保护的条件下,拓扑能带绝缘体等自由费米子体系的拓扑不变量可以在能带结构计算中得到.但是,为了得到强关联拓扑物质态的拓扑不变量,我们需要全新的理论思路.最典型的例子就是分数量子霍尔效应:其低能有效物理一般可以用Chern... 在有对称性保护的条件下,拓扑能带绝缘体等自由费米子体系的拓扑不变量可以在能带结构计算中得到.但是,为了得到强关联拓扑物质态的拓扑不变量,我们需要全新的理论思路.最典型的例子就是分数量子霍尔效应:其低能有效物理一般可以用Chern-Simons拓扑规范场论来计算得到;霍尔电导的量子化平台蕴含着十分丰富的强关联物理.本文将讨论存在于玻色和自旋模型中的三大类强关联拓扑物质态:本征拓扑序、对称保护拓扑态和对称富化拓扑态.第一类无需考虑对称性,后两者需要考虑对称性.理论上,规范场论是一种非常有效的研究方法.本文将简要回顾用规范场论来研究强关联拓扑物质态的一些研究进展.具体内容集中在"投影构造理论"、"低能有效理论"、"拓扑响应理论"三个方面. 展开更多

关键词 强关联系统 拓扑序 对称保护拓扑态 拓扑量子场论

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自旋-1/2量子罗盘链的量子相与相变

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作者 陈西浩 夏继宏 +2 位作者 李孟辉 翟福强 朱广宇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期28-35,共8页

基于矩阵乘积态表述的无限时间演化块算法,研究了具有x,y,z三个自旋方向的轨道自由度和轨道序竞争的量子罗盘自旋链模型.为了刻画该模型的量子相和相变,计算了基态能量、局域序参量、弦关联序参量、临界指数、冯诺依曼熵、有限纠缠标度... 基于矩阵乘积态表述的无限时间演化块算法,研究了具有x,y,z三个自旋方向的轨道自由度和轨道序竞争的量子罗盘自旋链模型.为了刻画该模型的量子相和相变,计算了基态能量、局域序参量、弦关联序参量、临界指数、冯诺依曼熵、有限纠缠标度和中心荷.结果表明:该量子基态相图由条纹反铁磁相、反铁磁相、单调奇数Haldane相和振荡奇数Haldane相构成.从条纹反铁磁相到反铁磁相,以及从单调奇数Haldane相到振荡奇数Haldane相发生了非连续相变;从振荡奇数Haldane相到条纹反铁磁相,以及从反铁磁相到单调奇数Haldane相发生了连续相变;连续相变线和非连续相变线的交点是多临界点.此外,连续相变点处的临界指数β=1/8和中心荷c=1/2表明连续相变的普适类属于Ising类.由此揭示了该模型量子基态相图的本性,对今后研究更高自旋以及更为复杂轨道序竞争的量子罗盘链模型的量子相与相变具有一定借鉴与参考意义. 展开更多

关键词 量子相变 弦关联 拓扑序 临界指数

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含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度 被引量：1

9

作者 陈爱民 刘东昌 +3 位作者 段佳 王洪雷 相春环 苏耀恒 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期48-55,共8页

利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系... 利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系统从拓扑有序的Haldane相转变为局域有序的二聚化相.同时DM相互作用抑制了系统的二聚化,并最终打破系统的完全二聚化.另外,通过对相变点附近二聚化序的一阶导数和长程弦序的数值拟合,分别得到了此模型相变的特征临界指数a和b的值.结果表明,随着DM相互作用强度的增强, a逐渐减小,同时b逐渐增大. DM相互作用强度影响着此模型的临界行为.针对此模型的临界性质的研究,揭示了量子自旋相互作用的彼此竞争机制,对今后研究含有DM相互作用的自旋多体系统中拓扑量子相变临界行为提供一定的借鉴与参考. 展开更多

关键词 量子相变 量子纠缠 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 拓扑序 临界指数

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好奇心 想象力 天马行空 自由奔驰 首创拓扑序理论 大方向 小脚步 循序渐进 不懈努力 终获狄拉克奖章

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作者 王渝生 《中国科技教育》 2018年第8期78-79,共2页

2018年8月8日,国际理论物理中心（ICTP）揭晓了本年度的狄拉克奖章得主,美国麻省理工学院华裔教授文小刚的名字赫然在列。该奖项于1985年为纪念英国物理学家狄拉克设立,每年颁发给理论物理和数学领域的杰出科学家。8月8日是狄拉克的生日... 2018年8月8日,国际理论物理中心（ICTP）揭晓了本年度的狄拉克奖章得主,美国麻省理工学院华裔教授文小刚的名字赫然在列。该奖项于1985年为纪念英国物理学家狄拉克设立,每年颁发给理论物理和数学领域的杰出科学家。8月8日是狄拉克的生日,宣布奖项就设在这一天,这是一个好日子。我们知道,20世纪头30年的物理学革命,诞生了相对论和量子力学这两大科学理论,开启了20世纪整整100年的新科学技术革命。 展开更多

关键词 狄拉克 分数量子霍尔效应 量子力学 诺贝尔奖 拓扑序

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基于固定序的Bellman-Ford算法的改进 被引量：3

11

作者 韩伟一 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第4期111-115,共5页

固定序算法是Bellman-Ford算法的一种基本改进算法。为了改变固定序算法在稀疏图上的劣势,本文通过预先订制参与迭代的点的计算顺序,对该算法进行了改进。实验表明,在稀疏图上,改进后的算法相对于原算法计算效率提高了近50%,并能够与国... 固定序算法是Bellman-Ford算法的一种基本改进算法。为了改变固定序算法在稀疏图上的劣势,本文通过预先订制参与迭代的点的计算顺序,对该算法进行了改进。实验表明,在稀疏图上,改进后的算法相对于原算法计算效率提高了近50%,并能够与国际流行的先进先出算法相媲美。本文的工作表明,固定序算法不仅在大规模稠密图上具有明显的优势,而且在稀疏图上也具有很强的竞争力。 展开更多

关键词 运筹学 固定序改进算法 最短路序 拓扑序Bellman-Ford算法

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强主属性与拓扑序结构 被引量：3

12

作者 周定康 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1992年第4期303-309,共7页

本文定义了强主属性概念,讨论了属性子集拓扑序结构问题,导出了求解全部候选关键字的新算法.

关键词 数据库 强主属性 拓扑序结构

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是否存在关联电子体系的统一理论 被引量：1

13

作者 李涛 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期5-8,共4页

对称性自发破缺和费米液体理论作为凝聚态物理的两大基石是我们理解凝聚态物质的结构、物性、相变的出发点.在强关联电子系统中,电子关联效应有可能导致超越对称性自发破缺的新的有序形式和与之相应的新的元激发形式.这些新的有序形式... 对称性自发破缺和费米液体理论作为凝聚态物理的两大基石是我们理解凝聚态物质的结构、物性、相变的出发点.在强关联电子系统中,电子关联效应有可能导致超越对称性自发破缺的新的有序形式和与之相应的新的元激发形式.这些新的有序形式往往与量子力学特有的非局域性相关,并伴随着低能规范自由度的涌现.为此,有必要扩展传统的朗道理论范式,使我们对物质结构的认识提升到量子波函数的层次. 展开更多

关键词 朗道范式 强关联电子体系 拓扑序与量子序

原文传递

拓扑序空间中的广义向量值均衡问题及其应用

14

作者 鲍红梅 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-45,共4页

在拓扑序空间的框架下,利用一个序KKM型定理证明了一些广义向量值均衡问题解的存在性定理.并运用这些定理证明了在没有线性结构的拓扑序空间内非合作博弈的纳什均衡存在性定理.

关键词 拓扑序空间 序KKM映射 广义向量值均衡 纳什均衡

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基于测量的量子计算研究进展 被引量：1

15

作者 张诗豪 张向东 李绿周 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期17-29,共13页

相比于量子门电路模型,基于测量的量子计算模型为实现普适量子计算提供了另一途径,且经过近二十年的发展其内涵已得到了极大丰富.本文对基于测量的量子计算模型的研究历史和现状进行综述.首先简要介绍该模型的基本理论,包括量子图态等... 相比于量子门电路模型,基于测量的量子计算模型为实现普适量子计算提供了另一途径,且经过近二十年的发展其内涵已得到了极大丰富.本文对基于测量的量子计算模型的研究历史和现状进行综述.首先简要介绍该模型的基本理论,包括量子图态等资源态的概念和工作原理、模型的计算普适性和经典模拟方法、在相关量子信息处理领域的应用等.接着从量子物理特性的角度概括基于测量的量子计算模型和量子多体系统之间的紧密联系,包括量子纠缠、互文性、量子关联、对称保护拓扑序和量子物质相等作为计算资源所发挥的独特作用.然后,总结实现基于测量的量子计算模型的不同技术路线和实验成果.这些理论和实验方面的进展是不断推动可扩展容错量子计算机研制的力量源泉.最后,对该领域未来的研究方向进行讨论和展望,希望能启发读者进一步学习和探索相关课题. 展开更多

关键词 量子计算 量子纠缠 量子关联 对称保护拓扑序

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模糊共生结构的加细及其性质

16

作者 汪红 《模糊系统与数学》 CSCD 北大核心 2011年第4期83-86,共4页

介绍模糊拓扑,模糊邻近,模糊拟一致框架下的模糊(半)拓扑序、模糊共生结构的概念,研究模糊(半)拓扑序,模糊共生结构的加细,得到一些重要性质。

关键词 模糊(半)拓扑序 模糊共生结构 模糊拓扑 加细

原文传递

拓扑序空间中的广义向量值均衡问题

17

作者 李国昊 陆海曙 《大学数学》 2010年第6期58-60,共3页

利用一个KKM型定理,在拓扑序空间中,建立了关于广义向量值均衡问题解的某些新的存在性定理.

关键词 拓扑序空间 KKM定理 广义向量值均衡

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论拓扑一般Boole格的同态的可逆性

18

作者 董荣森 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1991年第3期113-119,共7页

本文评述了“拓扑空间概论”一书中的一点疏忽.讨论了拓扑序集同态可逆性定义及与其相关的一些基本定理.

关键词 一般布尔格 拓扑序集 同态 可逆性

全文增补中

一维量子子自自旋链中拓扑有序态的物理描述

19

作者 涂鸿浩 张广铭 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第1期1-32,共32页

一维量子多体系统是凝聚态物理学中的重要研究方向之一,其中的新奇量子物态则是重要的研究课题。本文我们首先简要回顾一维量子整数自旋链体系的相关研究背景,然后提出一类SO(n)对称的严格可解量子自旋链模型及其矩阵乘积基态。当奇数n... 一维量子多体系统是凝聚态物理学中的重要研究方向之一,其中的新奇量子物态则是重要的研究课题。本文我们首先简要回顾一维量子整数自旋链体系的相关研究背景,然后提出一类SO(n)对称的严格可解量子自旋链模型及其矩阵乘积基态。当奇数n≥3时,体系的基态为Haldane相。利用这类态中隐藏的稀薄反铁磁序,我们找到了刻画这类态的非局域弦序参量,并在隐藏拓扑对称性的统一框架下解释了稀薄反铁磁序以及边缘态等奇特现象的起源。当偶数n≥4时,体系的基态为二聚化态。这些态属于破缺平移对称性的非Haldane相,但同样具有隐藏的反铁磁序。通过这些严格解的研究,我们还得到了一维SO(n)对称的双线性–双二次模型的基态相图,并发现在n≥5时,一维SO(n)对称的反铁磁海森堡模型的基态处于二聚化相中。基于以上这些结果,我们推广构造了一维平移不变且包含李群G对称性的Valence BondState(VBS)态,并利用其矩阵乘积表示讨论了对应哈密顿量的构造方法。对于自旋为S的量子整数自旋链,我们研究了两类具有不同拓扑属性的VBS类,前一类VBS态的边缘态处于SU(2)自旋J的不可约表示,后一类VBS态的边缘态为SO(2S+1)旋量。在前一类态中,我们以自旋为1的费米型VBS态为例构造了对应的哈密顿量。对后一类态,我们证明了它们等价于SO(2S+1)矩阵乘积态,从而揭示了呈展对称性的起源和边缘态的性质。我们还推广了SO(5)对称的玻色型和费米型VBS态,并探讨了它们的拓扑刻画方式。 展开更多

关键词 量子自旋链 矩阵乘积态:拓扑序 Mott绝缘体

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诱导的fuzzy拓扑生成序空间 被引量：2

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作者 吴修云 《模糊系统与数学》 CSCD 北大核心 2015年第3期84-90,共7页

主要研究了fuzzy拓扑生成序空间的诱导理论。首先,利用算子ω,ι及[]定义了三种拓扑生成序,并讨论了它们的基本性质。其次,引入了三种fuzzy拓扑生成序空间。即,弱诱导的fuzzy拓扑生成序空间,满层的fuzzy拓扑生成序空间,以及诱导的fuzzy... 主要研究了fuzzy拓扑生成序空间的诱导理论。首先,利用算子ω,ι及[]定义了三种拓扑生成序,并讨论了它们的基本性质。其次,引入了三种fuzzy拓扑生成序空间。即,弱诱导的fuzzy拓扑生成序空间,满层的fuzzy拓扑生成序空间,以及诱导的fuzzy拓扑生成序空间。并进一步讨论了这三种fuzzy拓扑生成序空间的内在关系。 展开更多

关键词 Fuzzy拓扑生成序 弱诱导的fuzzy拓扑生成序空间 满层的fuzzy拓扑生成序空间 诱导的fuzzy拓扑生成序空间

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