在分数量子霍尔效应中，准粒子是具有分数电荷的集体激发，并且当它们交换位置时表现出分数统计。虽然分数电荷影响了散粒噪声和电荷能量等的半经典特性，但分数统计，通过量子干涉是最显著的。
今日，以色列 魏茨曼研究所（Weizmann Institute of Science）Jehyun Kim，Yuval Ronen等，在Nature Nanotechnology上发文，研究了在双层石墨烯Fabry–Pérot干涉仪中的分数统计。
对于整数和分数量子霍尔态，将干涉仪从库仑主导区域调谐到阿哈罗诺夫-玻姆Aharonov–Bohm区域。聚焦于填充因子ν=1/3分数量子霍尔态，跟踪准粒子的Aharonov–Bohm干涉演化，同时独立地改变了通过干涉环的磁通量和环内的电荷密度。当组合变化保持1/3朗道填充时，环中的电荷密度连续变化。
还观察到原始的阿哈罗诺夫-玻姆振荡，周期为三个通量量子，正如三分之一电子电荷的准粒子所预期的那样。然而，当组合变化导致准粒子添加或移除的离散事件时，相位跳跃出现并改变相位演化。在所有具有离散和连续电荷变化情况下，每增加一个电子到环中，平均相位一致地增加2π，正如准粒子所预期的，服从分数统计。
Aharonov–Bohm interference and statistical phase-jump evolution in fractional quantum Hall states in bilayer graphene.
在双层石墨烯中，分数量子霍尔态Aharonov–Bohm干涉和统计相位跳跃演化。
图1: 基于双层石墨烯的法布里-珀罗干涉仪Fabry–Pérot interferometer，FPI。
图2: 可调谐整数量子霍尔效应 integer quantum Hall effect，IQHE干涉态，从库仑作用主导Coulomb-dominated，CD到阿哈勒诺夫-玻姆Aharonov–Bohm，AB态。
图3: 在1/3分数填充处的AB干涉。
图4:恒定填充和恒定密度之间可调性。
文献链接
Kim, J., Dev, H., Kumar, R. et al. Aharonov–Bohm interference and statistical phase-jump evolution in fractional quantum Hall states in bilayer graphene. Nat. Nanotechnol. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01751-w
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01751-w
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