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Es el borde estado de aislante topológico realmente robusto?

Estoy un poco confundido! Algunas personas argumentan que los registros de viajes de borde de estado de aislante Topológico es robusta como el tiempo de reversión de la simetría no es roto,mientras que otras personas dicen que no es estable por falta de orden topológico。Por favor, ayúdenme!

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Chris Down Puntos 122

Veo cómo eso puede ser confuso. Por desgracia, la comprensión de cómo conciliar estas declaraciones se requieren una gran cantidad de antecedentes. Voy a intentar responder a esta tan concisa como puedo (con suerte) sin depender de los conceptos que son demasiado avanzados.

Así, los aislantes topológicos no poseen un llamado intrínseco orden topológico. Esto significa que la mayor parte de los estados de un aislante topológico no están enredados mecánica cuántica a través de una larga distancia. Los aislantes topológicos son, de hecho, de corto alcance se enreda solo, como el trivial de los aisladores. Sin embargo, los aislantes topológicos y trivial aisladores claramente no son las mismas fases. Por lo tanto de corto alcance enredados fases se dividen a su vez en subcategorías. Dos de estas subcategorías son: simetría protegido topológico fases (aislantes topológicos) y la ruptura de la simetría de las fases (trivial aislantes).

La razón por la palabra "topológico" aparece en la distinción entre topológico de aisladores y trivial de los aisladores es que se les puede asignar distintas "invariante topológico." La noción de un invariante topológico viene de la topología. Por ejemplo, una esfera y un toro tienen diferentes invariantes topológicos. Así como usted no se puede deformar un toro en una esfera sin cortar, de la misma manera que no se puede deformar la estructura de bandas de un aislante topológico en la de un trivial aislante sin cerrar la mayor parte de la brecha. Como consecuencia de esta sutil diferencia en los dos tipos de estructuras de banda, el número de aristas que los estados será incluso (trivial aislantes) o impar (aislantes topológicos). Ahora esto es donde el tiempo de reversión de la simetría. Si cualquier tipo de perturbación, que a su vez obedece a tiempo de reversión de la simetría, actúa sobre las aristas de los estados, a continuación, puede destruir estos borde de los únicos estados en los pares. Por lo tanto, si usted tenía un número impar de borde estados, para empezar, a continuación, usted va a terminar con al menos uno de los bordes de estado, incluso si la perturbación destruye todo el borde restante de los estados (en pares). Por lo tanto el tiempo de reversión de la simetría es responsable de la protección de estos borde estados en los aislantes topológicos. Usted puede encontrar una explicación más detallada aquí:

Lo de la conductancia se mide por la cuantía Hall de vuelta de estado cuando el Hall de la conductancia se desvanece?

Sólo desplácese hacia abajo hasta que vea la pregunta en la cita de bloque "También: ¿por Qué hay sólo un único helicoidal borde de estado por el borde? ¿Por qué debemos tener al menos uno, y ¿por qué no podemos tener, digamos, dos estados por el borde?" Para dar la anterior analogía con la topología de una base firme sugiero que eche un vistazo a la Baya de curvatura y el número de Chern (si no lo has hecho ya). Los invariantes topológicos están estrechamente conectados a estos.

Entonces, para resumir, con abertura de fases de la materia puede ser dividida en dos categorías: de largo alcance enredados (con intrínseco orden topológico) y de corto alcance enredados (sin intrínseca orden topológico). Dos subcategorías de corto alcance enredados fases son: simetría protegido topológico fases (aislantes topológicos) y la ruptura de la simetría de las fases (trivial aislantes).

En caso de que usted se está preguntando acerca de largo alcance enredados fases y lo que significa tener (intrínseca) topológica de protección, a continuación, os recomiendo un poco más de fondo de la lectura en el principio de la emergencia, el efecto Hall cuántico fraccionario, cadena de red de condensación (en ese orden). Hay algunos excelentes puestos en la física stackexchange sobre el tema de la cadena-net condensación. Algunos de ellos son respondidas por el Prof. Xiao-Gang Wen que, como cuestión de hecho, desarrolló la teoría de la cadena-net condensación junto con Michael Levin (no sé si él está aquí).

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