Физический коллоквиум: «Симметрия, топология и электронные фазы материи»

Докладчик: Чарльз Кейн, Университет Пенсильвании Ведущий: Эндрю Лукас Среда, 10 апреля 2024 г. Аннотация: Симметрия и топология — два концептуальных столпа, лежащих в основе нашего понимания материи. Хотя обе идеи стары, за последние несколько лет новое понимание их взаимодействия привело к значительному прогрессу в нашем понимании топологических электронных материалов. Выявилась парадигма, согласно которой изоляционные электронные состояния с энергетической щелью делятся на различные топологические классы. Границы между различными топологическими фазами демонстрируют бесщелевые проводящие состояния, которые защищены и от которых невозможно избавиться. В этом докладе мы обсудим применение этой идеи к квантовому эффекту Холла, топологическим изоляторам, топологическим полуметаллам и топологическим сверхпроводникам. Последний случай привел к поиску наблюдения майорановских фермионов в конденсированных средах, что открывает двери для предложений по топологическим квантовым вычислениям. В заключение мы рассмотрим границы топологических фаз в присутствии сильных взаимодействий.