二维自旋-1模型中的无间隙分形子量子自旋液体与涌现光子

无间隙分形子量子自旋液体是一种由高阶U(1)规范理论描述的奇异物态,其包含具有能隙且不可移动的分形子物质激发态以及无间隙光子激发。尽管相关场论已广为人知,但除纯经典系统外,迄今尚未发现能实现该物态的自旋模型。本研究通过误差可控的格林函数蒙特卡洛方法,首次在方形晶格自旋-1模型中观测到分形子量子自旋液体的精确特征信号,且未发现传统有序迹象。具体而言,该体系的磁响应呈现出特征性的抑制夹点模式,与二阶U(1)场论的预测精确吻合,并揭示了2+1维时空中涌现光子激发的存在。值得注意的是,这类分形子量子自旋液体不仅存在于系统基态,还广泛出现于强碎片化希尔伯特空间的各类低能区中。

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