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中国学者在国际上首次利用超冷原子体系实现理想外尔半金属态

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全国产经平台 2021-05-15 06:21

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外尔半金属是一类重要的拓扑物态,有且仅有两个外尔点的理想外尔半金属是外尔半金属“家族”中最为基础的一员。近年来,外尔半金属材料研究取得诸多重要进展,但仅有两个外尔点的外尔半金属尚未实现。通过对超冷原子的操控实现外尔半金属等高维拓扑物态的量子模拟,也同样是一项重大挑战。
在国家重点研发计划“量子调控与量子信息”重点专项等科技计划的支持下,中国科学技术大学与北京大学联合研究团队进行了巧妙的实验设计,通过将光晶格“旋转”45°,并将相位锁定,准确构造出三维结构的拉曼势,在国际上首次合成了三维自旋轨道耦合,并通过调节实验参量合成了有且仅有两个外尔点的理想外尔半金属能带结构。
该工作开启了超越传统凝聚态物理的外尔型拓扑物理的量子模拟,为冷原子体系研究拓扑物理中的新奇现象打开了新的方向,相关技术方案也可推广到超冷费米子体系开展强关联拓扑物理研究领域。该工作有望大力推动超冷原子量子模拟的发展。


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