SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:kau-89146"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:kau-89146" > Quantum phases of t...

Quantum phases of two-dimensional Z(2) gauge theory coupled to single-component fermion matter

Borla, Umberto (författare)
Die Technische Universität München, DEU; Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), DEU
Jeevanesan, Bhilahari (författare)
Die Technische Universität München, DEU; Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), DEU
Pollmann, Frank (författare)
Die Technische Universität München, DEU; Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), DEU
visa fler...
Moroz, Sergej (författare)
Karlstads universitet,Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik (from 2013),Die Technische Universität München, DEU
visa färre...
 (creator_code:org_t)
American Physical Society, 2022
2022
Engelska.
Ingår i: Physical Review B. - : American Physical Society. - 2469-9950 .- 2469-9969. ; 105:7
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • We investigate the rich quantum phase diagram of Wegner's theory of discrete Ising gauge fields interacting with U (1) symmetric single-component fermion matter hopping on a two-dimensional square lattice. In particular limits, the model reduces to (i) pure Z(2) even and odd gauge theories, (ii) free fermions in a static background of deconfined Z(2) gauge fields, and (iii) the kinetic Rokhsar-Kivelson quantum dimer model at a generic dimer filling. We develop a local transformation that maps the lattice gauge theory onto a model of Z(2) gauge-invariant spin 1/2 degrees of freedom. Using the mapping, we perform numerical density matrix renormalization group calculations that corroborate our understanding of the limits identified above. Moreover, in the absence of the magnetic plaquette term, we reveal signatures of topologically ordered Dirac semimetal and staggered Mott insulator phases at half filling. At strong coupling, the lattice gauge theory displays fracton phenomenology with isolated fermions being completely frozen and dimers exhibiting restricted mobility. In that limit, we predict that in the ground state, dimers form compact clusters, whose hopping is suppressed exponentially in their size. We determine the band structure of the smallest clusters numerically using exact diagonalization. The rich phenomenology discussed in this paper can be probed in analog and digital quantum simulators of discrete gauge theories and in Kitaev spin-orbital liquids.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Den kondenserade materiens fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Condensed Matter Physics (hsv//eng)

Nyckelord

Physics
Fysik

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Borla, Umberto
Jeevanesan, Bhil ...
Pollmann, Frank
Moroz, Sergej
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Fysik
och Den kondenserade ...
Artiklar i publikationen
Physical Review ...
Av lärosätet
Karlstads universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy