Symmetry-protected topological phases with charge and spin symmetries: Response theory and dynamical gauge theory in two and three dimensions
Notice bibliographique
Résumé
A large class of symmetry-protected topological phases (SPT) in boson/spin systems have been recently predicted by the group cohomology theory. In this work, we consider bosonic SPT states at least with charge symmetry [U(1) or Z[subscript N]] or spin-S[superscript z] rotation symmetry [U(1) or Z[subscript N]] in two (2D) and three dimensions (3D) and the surface of 3D. If both are U(1), we apply external electromagnetic field/“spin gauge field” to study the charge/spin response. For the SPT examples we consider {i.e., U[subscript c](1)⋊Z[T over 2], U[subscript s](1)×Z[T over 2], U[subscript c](1)×[U[subscript s](1)⋊Z[subscript 2]]; subscripts c and s are short for charge and spin; Z[T over 2] and Z[subscript 2] are time-reversal symmetry and π rotation about S[subscript y], respectively}, many variants of Witten effect in the 3D SPT bulk and various versions of anomalous surface quantum Hall effect are defined and systematically investigated. If charge or spin symmetry reduces to Z[subscript N] by considering charge-N or spin-N condensate, instead of the linear response approach, we gauge the charge/spin symmetry, leading to a dynamical gauge theory with some remaining global symmetry. The 3D dynamical gauge theory describes a symmetry-enriched topological phase (SET), i.e., a topologically ordered state with global symmetry which admits nontrivial ground-state degeneracy depending on spatial manifold topology. For the SPT examples we consider, the corresponding SET states are described by dynamical topological gauge theory with topological BF term and axionic Θ term in 3D bulk. In addition, the surface of SET is described by the chiral boson theory with quantum anomaly.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».