For nylig har et hold ledet af prof. Jia Laitang, prof. Xiao Liantuan og prof. Mei Feng fra Institute of Laser Spectroscopy ved Shanxi University gjort vigtige fremskridt i forskningen i topologiske tilstande. Forskningsresultatet "Dynamisk detektion af topologiske specifikationer...
For nylig har et hold ledet af Prof. Jia Laitang, Prof. Xiao Liantuan og Prof. Mei Feng fra Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University gjort vigtige fremskridt i studiet af topologiske tilstande. Forskningsresultatet "Dynamical Detection of Topological Spectral Density" blev offentliggjort i Physical Review Letters den 17. januar 2012, som blev udført uafhængigt af Shanxi University, og Dr. Jiahui Zhang, en ph.d.-studerende ved Institute of Laser Spectroscopy, var den første avisens forfatter. Dr. Zhang Jiahui var den første forfatter til papiret, Prof. Mei Feng var den tilsvarende forfatter, og Prof. Jia Laitang og Prof. Xiao Liantuan gav vigtig vejledning.
Topologiske tilstande er en slags helt nye tilstande forbundet med topologi, med naturlig topologi-bevarende robusthed over for intern stigning og fald og ekstern forstyrrelse af systemet, og har meget vigtige anvendelser inden for materialevidenskab, kvanteinformation og kvantepræcisionsmåling . Et centralt videnskabeligt spørgsmål er, hvordan man identificerer topologiske stoftilstandsmaterialer. Tilstedeværelsen eller fraværet af topologiske grænsetilstande er den vigtigste metode til at identificere topologiske materielle tilstande. I øjeblikket er det seneste internationale fremskridt at identificere eksistensen af topologiske grænsestater ved at undersøge den lokale statstæthed. Imidlertid er påvisningen af topologisk lokaliseret tilstandstæthed stadig et vanskeligt problem, især i periodisk drevne topologiske systemer uden ligevægt.
(1-4) Skematisk diagram af princippet:Dynamisk detektion af ligevægts- og ikke-ligevægtstopologiske lokaliserede tilstandstætheder.
(5-14) Anvendelseseksempel: topologisk lokaliseret tæthed uden ligevægt af tilstande identificerer middelmådige og ikke-middelmådige topologiske tilstande af højere orden, som ikke kan skelnes på energispektret.
For første gang finder forskerholdet en kortfattet og smuk fysisk sammenhæng mellem chiral kvantedynamik og Loschmidt-ekkoer, dvs. Loschmidt-amplituden i øjeblikket t er lig med chiralitetscentret i øjeblikket t/2. Ved at bruge denne fysiske forbindelse fandt holdet yderligere, at chiral kvantedynamik direkte kan undersøge den topologiske lokaliserede tæthed af tilstande. Metoden er kraftig nok til at afsløre både energispektret og de topologiske egenskaber af den rumlige fordeling af topologiske grænsetilstande. Metoden er også universel og kan anvendes ikke kun på statiske ligevægtstopologiske systemer, men også på periodisk drevne ikke-ligevægtstopologiske systemer. Forskerholdet demonstrerer, at tætheden af lokaliserede tilstande af ikke-ligevægtstopologi direkte kan undersøge og afsløre de unikke topologiske egenskaber af ikke-ligevægtstopologiske tilstande, herunder det kvasi-energispektrum og de topologiske tilstande af periodisk topologi, som giver et nyt middel til sondering af ikke-ligevægtstopologi.
Denne forskning er støttet af nøgleforsknings- og udviklingsprogrammet for ministeriet for videnskab og teknologi, Kinas nationale naturvidenskabsfond, nøgledisciplinkonstruktionsfonden i Shanxi-provinsens "1331"-projekt, statens nøglelaboratorium for kvanteoptik og optisk kvante. Devices og Collaborative Innovation Center for Extreme Optics etableret i fællesskab af Ministeriet for Videnskab og Teknologi i Kina og Ministeriet for Videnskab og Teknologi i Folkerepublikken Kina.
