觀察員
-
中國科大在超冷原子拓撲量子體系研究領(lǐng)域取得新進展
關(guān)鍵字:據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)站12月27日消息，中國科大潘建偉教授及同事陳帥、鄧友金等與北京大學(xué)劉雄軍、維也納工業(yè)大學(xué)、卡爾加里大學(xué)的合作者們，在超冷原子拓撲量子體系的實驗研究方面取得新進展。他們用量子淬火動力學(xué)方法在人工合成的二維自旋軌道耦合超冷原子體系中得到了直接判斷體系拓撲的動力學(xué)判據(jù)，并據(jù)此精確測定了體系的拓撲相圖。相關(guān)研究成果于12月18日在線發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上。該成果開創(chuàng)了用非平衡態(tài)動力學(xué)來研究拓撲量子體系的新方法。
二維準動量空間上的自旋極化隨時間的演化以及自旋極化呈現(xiàn)的圈狀
自旋軌道耦合是量子物理學(xué)中基本的物理效應(yīng)，它在拓撲絕緣體、拓撲超導(dǎo)、Majorana費米子等多種拓撲量子物態(tài)中扮演了核心角色。由于拓撲的非局域特性，在拓撲相和拓撲態(tài)的判斷上通常難以找到一個局域的可觀測量。近年來，科學(xué)家們在超冷原子體系中發(fā)展了一系列拓撲探測手段，例如干涉法測量Berry相位、用熱原子填充測量能帶對稱點的自旋分布等,但均未提供拓撲量子態(tài)簡單直接的判據(jù)，并且很多方法受限于溫度效應(yīng)和測量過程中的加熱影響，使得精確測量體系拓撲仍然困難重重。
研究小組對2016年實現(xiàn)的二維自旋軌道耦合進行了改進，提出優(yōu)化的理論方案[Phys. Rev. A 97,
011605(R)(2018)]，同時在實驗上構(gòu)造出高度可控、對稱與長壽命的二維自旋軌道耦合玻色氣體[Phys. Rev. Lett.
121，150401
(2018)]。在此基礎(chǔ)上，研究小組利用非平衡態(tài)動力學(xué)方法在實驗上首次直接精確測量了能帶拓撲。他們利用量子淬火機制，使體系處于非平衡態(tài)，并在二維自旋軌道耦合哈密頓量下進行幺正動力學(xué)演化。在演化過程中，他們觀察到自旋極化在二維準動量空間上產(chǎn)生了圈狀結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)被證實是近期理論提出的拓撲能帶反轉(zhuǎn)面的直接證據(jù)[Science
Bull. 63, 1385
(2018)]，進而可以直接判斷能帶的拓撲性質(zhì)并得到拓撲陳數(shù)。不僅如此，通過實驗調(diào)節(jié)拓撲能帶參數(shù)，自旋極化的圈狀結(jié)構(gòu)的尺寸也隨之變化，由此可以精確標定出拓撲非平庸區(qū)域的邊界，測定體系的拓撲相圖。相對于一般的平衡態(tài)方法，非平衡態(tài)動力學(xué)方法對原子溫度以及高能帶的影響不敏感，具有很強的普適性，也可以推廣到高維的多種拓撲體系中來簡單直接精確地測量體系拓撲。
實驗上對拓撲相圖中拓撲邊界的精確測定
該工作首次在實驗上驗證了非平衡態(tài)動力學(xué)方法在探測體系拓撲方面所具有的優(yōu)越性，為拓撲量子體系的研究提供了新思路。該研究工作得到科技部、國家自然科學(xué)基金委、中科院、教育部和中科院－阿里巴巴量子計算實驗室等支持。
- 責(zé)任編輯:于文凱
- 最后更新: 2018-12-30 08:41:12
-
一箭七星送云海二號上天 中國航天2018發(fā)射圓滿收官
2018-12-29 20:59 航空航天 -
智能音箱這一年：飆增15倍！四巨頭哭著收割市場
2018-12-29 14:13 -
聯(lián)想筆記本出現(xiàn)GTX 1160配置選項：最高6GB顯存
2018-12-29 08:46 -
小米Pocophone F2首曝 高性價比新旗艦
2018-12-29 08:42 手機 -
分辨率達到50納米！我國掌握高端超分辨光學(xué)顯微鏡研制能力
2018-12-29 07:27 中國超越 -
我為什么不買保健品？
2018-12-29 07:25 趣讀 -
中國自研Nvme固態(tài)硬盤主控獲得重大突破:讀取超3000MB/s
2018-12-28 20:11 -
美國開發(fā)出新型艾滋病疫苗 猴子實驗證實有效
2018-12-28 15:50 科技前沿 -
“中國現(xiàn)在生產(chǎn)全球一半的光纖…單價比面條還便宜”
2018-12-28 15:45 中國精造 -
剛剛，“真正的C919”完成首飛
2018-12-28 12:27 航空航天 -
新專利顯示：蘋果正在打造折疊屏iPhone
2018-12-28 10:57 手機 -
魅族穩(wěn)了？傳珠海政府將注資支持
2018-12-28 09:39 手機 -
華為EMUI負責(zé)人談Link Turbo技術(shù)：其他廠商抄不來
2018-12-28 09:25 手機 -
科技日報盤點2018年國內(nèi)十大技術(shù)突破：22納米光刻機、大型航天器回收
2018-12-28 08:42 -
華為新年賀詞：不公平把我們逼向世界第一
2018-12-28 08:00 華為 -
三分鐘看清國產(chǎn)十大硅晶圓廠商
2018-12-27 16:28 產(chǎn)業(yè)萬象 -
我國北斗系統(tǒng)今天開始提供全球服務(wù)
2018-12-27 15:17 北斗照耀 -
未來配電網(wǎng)是什么樣的？它給出了雛形
2018-12-27 11:32 -
臺積電與三星的晶圓代工爭奪戰(zhàn)詳解
2018-12-27 11:28 科技前沿 -
4K已成過去式：廠商全力以赴準備8K電視、面板...
2018-12-27 11:01
相關(guān)推薦 -
-
“美國已解除這項對華出口禁令” 評論 56
“不如申請成中國一省” ，德國鋰企竟如此激將歐盟 評論 112最新聞 Hot-
“美國已解除這項對華出口禁令”
-
家樂福CEO放話：對中國小包裹，要學(xué)特朗普征稅100%
-
“還想阻撓大陸武統(tǒng)？美國造船投資太晚了”
-
受賄數(shù)額特別巨大，齊同生被提起公訴
-
“美國占一半，中國分四成，歐洲...”
-
李在明最新涉華表態(tài)
-
叫完“爸爸”又被白宮整活，北約秘書長：驚喜且有趣
-
私自留存涉密材料，宋立強被開黨籍
-
印度外長在美表態(tài)：要這么對中國
-
中國緊盯貿(mào)易協(xié)議，“若誰聯(lián)美抗中，必遭反制”
-
“美國人自豪感急劇下降，特別是民主黨人”
-
“富士康要求中國員工從印度撤離”
-
美方撤銷對華乙烷出口限制
-
特朗普參觀“鱷魚惡魔島”：拜登就想把我關(guān)在這兒，這XX養(yǎng)的
-
公安部通報：陳某為吸粉引流編造“工行假金條”，已被依法追責(zé)
-
“2027年起，整個產(chǎn)業(yè)將拱手讓給中國”
-
- 聯(lián)系我們
- 關(guān)于我們
- 版權(quán)聲明
- 服務(wù)條款
- 刊登廣告
- 聯(lián)系微博
- 加入我們
- 網(wǎng)站地圖
- 舉報鏈接
- 舉報制度規(guī)范
- 《網(wǎng)站自律管理承諾書》
Copyright ? 2014-2024 觀察者 All rights reserved。
滬ICP備10213822號-2 互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證：31220170001
網(wǎng)登網(wǎng)視備（滬）02020000041-1號 互聯(lián)網(wǎng)宗教信息服務(wù)許可證：滬（2024）0000009
廣播電視節(jié)目制作經(jīng)營許可證：（滬）字第03952號
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證：滬B2-20210968 違法及不良信息舉報電話：021-62376571
滬公網(wǎng)安備 31010502000027號
中國互聯(lián)網(wǎng)舉報中心
上海市互聯(lián)網(wǎng)違法與不良信息舉報中心
