Topological semimetals without quasiparticles

The interplay between interactions and topology in quantum materials is of extensive current interest. Strong correlations are known to be important for insulating topological states, as exemplified by the fractional quantum Hall effect. For the metallic case, whether and how they can drive topological states that have no free-electron counterparts is an open and pressing question. We introduce a general framework for lattice symmetries to constrain single-particle excitations even when they are not quasiparticles, and substantiate it in a periodic Anderson model with two channels of conduction electrons. We demonstrate that symmetry constrains correlation-induced emergent excitations to produce non-Fermi liquid topological phases. The loss of quasiparticles in these phases is manifested in a non-Fermi liquid form of spectral and transport properties, whereas its topological nature is characterized by surface states and valley and spin Hall conductivities. We also identify candidate materials to realize the proposed phases. Our work opens a door to a variety of non-Fermi liquid topological phases in a broad range of strongly correlated materials.Comment: 46 pages, 3 figures main text + 11 figures supplementary informatio

Quenching a Weyl-Kondo semimetal by magnetic field

With the advent of topology in electronic materials the number of predicted quantum phases has literally exploded. Most of them, however, still await firm experimental identification. In strongly correlated electron systems, scanning their low-temperature phase diagrams by varying a nonthermal control parameter has been instrumental in delineating phases defined by a Landau order parameter. Here we show that this approach is versatile also for strongly correlated topological phases. We use Hall effect measurements to probe how the time reversal symmetry invariant Weyl-Kondo semimetal Ce$_3$Bi$_4$Pd$_3$ transforms under magnetic-field tuning. We detect an intriguing two-stage transition, which we associate with an annihilation of the Weyl nodes, making the system more insulating, and a consecutive transition to a heavy fermion metal phase. We expect our work to stimulate tuning studies in related systems, thereby advancing the much needed identification of organizing principles for strongly correlated electronic topology.Comment: 4 figures, 19 page

Оценивание коэффициента качества шумовой помехи в системах активной защиты информации

Захист інформації на об'єктах інформаційної діяльності заснований на ослабленні або маскуванні рівнів інформативних електромагнітних випромінювань і наведень на границі контрольованої зони. Частіше для цього використовують активний захист, при якому формуються та випромінюються на цих об'єктах сигнали завади, рівень яких за потужністю перевищують рівні інформативних випромінювань. У системах просторового зашумлення в основному використовуються завади типу “білий шум” з енергетичним спектром, близьким до рівномірного, з спектральною щільністю потужності, достатньої для надійного маскування інформативних випромінювань. При цьому джерела маскуючих завад мають забезпечувати відповідне значення коефіцієнта якості шуму, що враховує відмінність щільності ймовірностей розподілу миттєвих значень амплітуд компонент ЕМП шуму від щільності ймовірностей їх нормального гаусового розподілу. Один з основних методів оцінювання коефіцієнта якості шуму генераторів маскуючих завад у сфері ТЗІ заснований на розкладанні функції щільності ймовірностей миттєвих значень завади у ряд Еджворта. Застосовують і метод, заснований на визначенні коефіцієнта якості шуму через ентропію завади. В статті обґрунтовано доцільність застосування методу визначення коефіцієнта якості шуму через ентропію завади. Цей метод дозволяє вирішити задачу з використанням більш простого алгоритму. Завдяки цьому практичну його реалізацію можна здійснити не тільки за допомогою спеціалізованих приладів, але і за допомогою сучасних осцилографів з вбудованими процесорами. Процесори осцилографів дозволяють здійснювати необхідні для цих цілей математичні операції. Наведено результати експериментальних досліджень генераторів маскуючих завад «Волна-4Р» і «Дельта-7» з визначення їх статистичних характеристик маскуючи завад. Для порівняння особливостей реалізації методів наведено результати досліджень генераторів на двох стендах. До складу першого стенду входили прилади Х6-4, Х6-5 і осцилограф TDS-2012B (виробник Textronix). До складу другого стенду входили універсальний осцилограф DS-1150C (виробник ROHDE&SCHWARZ) і персональний комп'ютер. Осцилограф DS-1150C використовувався як індикатор функції щільності розподілу ймовірностей. Персональний комп'ютер використовувався для розрахунку статистичних параметрів за даними гістограм. В якості приймальної антени використовувалася антена АИ3-3. Для посилення шумових сигналів, прийнятих антеною, на вході Б приладу Х6-5 встановлювався широкосмуговий підсилювач з смугою пропускання до 1 ГГц. Результати експериментальних досліджень свідчать, що дані, отримані при дослідженні генераторів на обох стендах (що реалізують методи, засновані на розкладанні функції у ряд по ортогональним поліномам Чебишева-Ерміта і ентропії) практично співпадають. Відмінність даних не перевищує декількох процентів.Data protection information activities at the sites is based on weakening or disguise levels of informative electromagnetic radiation and interference in the border of controlled area. Active defense is mostly often used for this purpose due which are formed and emitted signals at these sites interference level of which exceeds the power level of informative radiation. In systems of spatial noise mainly used noise of "white noise" type with energy spectrum close to uniform, with spectral power density sufficient for reliable masking of informative radiation. This masking noise source should provide appropriate coefficient as noise, taking into account the difference between probability of density distribution of instantaneous values of amplitude component EMF noise and probability density of the normal Gaussian distribution. The main methods of evaluating quality factor masking noise generator noise in the proofing methods are based on the decomposition of probability density function of instantaneous values of noise in a number of Edgeworth and methods based on determining the quality factor by entropy noise disturbance. The expediency of the method of determining the quality factor by entropy noise disturbance is presented. This method allows to solve the problem using of simple algorithm and thus its practical implementation not only through specialized devices but with modern oscilloscopes with embedded processors to allow necessary for this purpose mathematical operations. The results of experimental studies masking noise generators "Wave-4R" and "Delta-7" to determine the statistical characteristics of masking noise generators the example of two stands. The structure of the stand were the first instruments Х6-4, Х6-5 and oscilloscope TDS-2012B (manufacturer Textronix), and of the second stand universal oscilloscope DS-1150C (manufacturer ROHDE & SCHWARZ) and personal computer. DS-1150C oscilloscope was used as an indicator of the probability distribution density function. The personal computer was used to calculate statistical parameters according to histograms. AY3-3 antenna is used as the receiving antenna. To enhance the noise signal received antenna inlet B H6-5 device installed broadband amplifier with bandwidth up to 1 GHz. The results of experimental studies indicate that the data obtained by using stands, implementing methods based on the decomposition of functions in series of orthogonal polynomials Chebyshev-Hermite and entropy coincide. The difference between data does not exceed a few percents.Защита информации на объектах информационной деятельности основана на ослаблении или маскировке уровней информативных электромагнитных излучений и наводок на границе контролируемой зоны. Чаще для этого используют активную защиту, при котором формируются и излучаются на этих объектах сигналы помехи, уровень которых по мощности превышают уровни информативных излучений. В системах пространственного зашумления в основном используются помехи типа «белый шум» с энергетическим спектром, близким к равномерному, со спектральной плотностью мощности, достаточной для надежного маскировки информативных излучений. При этом источники маскирующих помех должны обеспечивать соответствующее значение коэффициента качества шума, учитывающее отличие плотности вероятностей распределения мгновенных значений амплитуд компонент ЭМП шума от плотности вероятностей их нормального гауссова распределения. Основными методами оценки коэффициента качества шума генераторов маскирующих помех в сфере ТЗИ являются методы, основанные на разложении функции плотности вероятности мгновенных значений помехи в ряд Эджворта, и методы, основанные на определении коэффициента качества шума через энтропию помехи. Обоснована целесообразность применения метода определения коэффициента качества шума через энтропию помехи. Этот метод позволяет решить задачу с использованием более простого алгоритма и благодаря этому практическую его реализацию не только с помощью специализированных приборов но и с помощью современных осциллографов со встроенными процессорами, которые позволяют осуществлять необходимые для этих целей математические операции. Приведены результаты экспериментальных исследований генераторов маскирующих помех «Волна-4Р» и «Дельта-7» по определению статистических характеристик генераторов маскирующих помех на примере двух стендов. В состав первого стенда входили приборы Х6-4, Х6-5 и осциллограф TDS-2012B (производитель Textronix), а в состав второго стенда универсальный осциллограф DS-1150C (производитель ROHDE & SCHWARZ) и персональный компьютер. Осциллограф DS-1150C использовался как индикатор функции плотности распределения вероятностей. Персональный компьютер использовался для расчета статистических параметров по данным гистограмм. В качестве приемной антенны использовалась антенна АИ3-3. Для усиления шумовых сигналов, принятых антенной, на входе Б прибора Х6-5 устанавливался широкополосный усилитель с полосой пропускания до 1 ГГц. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что данные, полученные при использовании стендов, реализующих методы, основанные на разложении функции в ряд по ортогональным полиномам Чебышева-Эрмита и энтропии, практически совпадают. Отличие данных не превышает нескольких процентов

CeRu4Sn6: A strongly correlated material with nontrivial topology

Topological insulators form a novel state of matter that provides new opportunities to create unique quantum phenomena. While the materials used so far are based on semiconductors, recent theoretical studies predict that also strongly correlated systems can show non-trivial topological properties, thereby allowing even the emergence of surface phenomena that are not possible with topological band insulators. From a practical point of view, it is also expected that strong correlations will reduce the disturbing impact of defects or impurities, and at the same increase the Fermi velocities of the topological surface states. The challenge is now to discover such correlated materials. Here, using advanced x-ray spectroscopies in combination with band structure calculations, we infer that CeRu4Sn6 is a strongly correlated material with non-trivial topology

rAAV expressing recombinant antibody for emergency prevention and long-term prophylaxis of COVID-19

IntroductionNumerous agents for prophylaxis of SARS-CoV-2-induced diseases are currently registered for the clinical use. Formation of the immunity happens within several weeks following vaccine administration which is their key disadvantage. In contrast, drugs based on monoclonal antibodies, enable rapid passive immunization and therefore can be used for emergency pre- and post-exposure prophylaxis of COVID-19. However rapid elimination of antibody-based drugs from the circulation limits their usage for prolonged pre-exposure prophylaxis.MethodsIn current work we developed a recombinant adeno-associated viral vector (rAAV), expressing a SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain (RBD)-specific antibody P2C5 fused with a human IgG1 Fc fragment (P2C5-Fc) using methods of molecular biotechnology and bioprocessing.Results and discussionsA P2C5-Fc antibody expressed by a proposed rAAV (rAAV-P2C5-Fc) was shown to circulate within more than 300 days in blood of transduced mice and protect animals from lethal SARS-CoV-2 virus (B.1.1.1 and Omicron BA.5 variants) lethal dose of 105 TCID50. In addition, rAAV-P2C5-Fc demonstrated 100% protective activity as emergency prevention and long-term prophylaxis, respectively. It was also demonstrated that high titers of neutralizing antibodies to the SARS-CoV-2 virus were detected in the blood serum of animals that received rAAV-P2C5-Fc for more than 10 months from the moment of administration.Our data therefore indicate applicability of an rAAV for passive immunization and induction of a rapid long-term protection against various SARS-CoV-2 variants

Efficiency of Finding Muon Track Trigger Primitives in CMS Cathode Strip Chambers

In the CMS Experiment, muon detection in the forward direction is accomplished by cathode strip chambers~(CSC). These detectors identify muons, provide a fast muon trigger, and give a precise measurement of the muon trajectory. There are 468 six-plane CSCs in the system. The efficiency of finding muon trigger primitives (muon track segments) was studied using~36 CMS CSCs and cosmic ray muons during the Magnet Test and Cosmic Challenge~(MTCC) exercise conducted by the~CMS experiment in~2006. In contrast to earlier studies that used muon beams to illuminate a very small chamber area ($< \! 0.01$~m$^2$), results presented in this paper were obtained by many installed CSCs operating {\em in situ} over an area of $\approx \! 23$~m$^2$ as a part of the~CMS experiment. The efficiency of finding 2-dimensional trigger primitives within 6-layer chambers was found to be~$99.93 \pm 0.03\%$. These segments, found by the CSC electronics within $800$~ns after the passing of a muon through the chambers, are the input information for the Level-1 muon trigger and, also, are a necessary condition for chambers to be read out by the Data Acquisition System

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements