量子科技中心_量科网

众所周知，非相互作用的马约拉纳链通过Jordan-Wigner变换或费米子宇称规范固定，与一维横场伊辛模型具有对偶性。在此对应关系中，马约拉纳链的最小平移映射为自旋模型中著名的Kramers-Wannier（KW）对偶性，临界点则对应自对偶点。该工作将这一映射推广至二维及更高维度，通过构建宇称规范固定费米子系统与定义在任意空间多面体分解上的自旋系统之间的幺正等价关系。对规范场施加平坦条件后，可获得原始（非规范固定）费米子系统与满足高斯定律的规范固定自旋系统之间的玻色化对偶关系。研究明确揭示了自旋系统中高斯定律对费米子系统Kasteleyn取向（及离散自旋结构）的依赖性。将此玻色化方法应用于平移不变晶格上的单/双马约拉纳费米子副本时，研究人员从费米子最小平移出发，推导出自旋系统中高维KW（自）对偶性的类比结构。由于对称算符中高阶形式对称性本征空间上的投影作用，这些KW（自）对偶性具有不可逆特性。该研究提出的玻色化框架兼具直观性、普适性和系统性，不仅涵盖其他已知精确玻色化方法，还为建立任意维度下费米子与自旋系统间的新型关联提供了创新途径。