青年教師許軍軍在物理學頂級期刊《物理評論快報》上發表研究論文

近日，我校數理學院物理系理論物理梯隊青年教師許軍軍博士與學院顧強教授、美國康奈爾大學物理系Erich Mueller教授合作，在利用冷原子實現拓撲Haldane相的研究中取得重要進展，在物理學頂級期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)上發表了題為《利用光晶格約束的玻色氣體實現拓撲的Haldane相》(Realizing the Haldane Phase with Bosons in Optical Lattices)的研究論文。

拓撲態是一種新奇的量子物態，它在一些外界干擾下仍然能夠保持系統固有的狀態，因而被認為是實現量子計算的最可靠途徑。Haldane相即是一種量子拓撲態，該相在邊界存在分數的拓撲激發以及非局域的關聯等一系列奇特的性質。人們熟知的拓撲態例子還有分數量子霍爾效應、拓撲超導體、拓撲絕緣體等等。

許軍軍等人的理論工作基於近期美國國家標準技術研究所（NIST）Spielman小組提出的在冷原子中實現zigzag光晶格的實驗方案，提出在這一系統中可以藉助一系列技術觀察到拓撲的Haldane相。通常在格點玻色氣體中實現Haldane相需要藉助於大的長程相互作用，這一條件在實驗中難以達到。許軍軍等人提出的方案利用冷原子系統的Feshbach共振，通過對系統磁場的周期調製來減小原位相互作用，從而等效地增大長程相互作用強度。利用密度矩陣重整化群（DMRG）技術，進一步繪出了這一系統中觀測Haldane相的相圖。該工作同時發展了一套數值計算技巧，用來模擬冷原子實驗中的觀測結果。在冷原子系統中實現與觀測到拓撲的Haldane相將極大地豐富我們對拓撲態這一新奇的量子現象的理解。

該項工作獲得了科技部973計劃、國家自然科學基金，以及北京科技大學中央高校基本科研業務費的支持。

北京科技大學理論物理梯隊現有6名教師從事冷原子物理、凝聚態物理和原子分子物理的理論研究。團隊一直保持活躍的研究氛圍，持續在Phys.Rev.系列等物理學領域公認的頂級期刊上發表研究論文。同時團隊注重與國際知名研究小組開展合作研究，成效顯著。2017年，團隊成員郝亞江副教授參與完成的研究論文《多原子分子對超強X射線的動力學響應》發表在《Nature》雜誌上。

文章鏈接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.085301

（圖片：數理學院）

（責編：邢華超）

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