Ostatnio zespół kierowany przez prof. Jia Laitanga, prof. Xiao Liantuana i prof. Mei Feng z Instytutu Spektroskopii Laserowej Uniwersytetu Shanxi poczynił istotne postępy w badaniach stanów topologicznych. Wynik badań „Dynamiczna detekcja specyfikacji topologicznych...
Niedawno zespół kierowany przez prof. Jia Laitanga, prof. Xiao Liantuana i prof. Mei Feng z Instytutu Spektroskopii Laserowej Uniwersytetu Shanxi poczynił istotne postępy w badaniu stanów topologicznych. Wyniki badań „Dynamical Detection of Topological Spectral Density” opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters 17 stycznia 2012 r., a badania przeprowadził niezależnie Uniwersytet Shanxi, a dr Jiahui Zhang, doktorant Instytutu Spektroskopii Laserowej, był pierwszym autor artykułu. Dr Zhang Jiahui był pierwszym autorem artykułu, prof. Mei Feng był autorem korespondencyjnym, a prof. Jia Laitang i prof. Xiao Liantuan przekazali ważne wskazówki.
Stany topologiczne są rodzajem zupełnie nowych stanów kojarzonych z topologią, z naturalną topologią zachowującą odporność na wewnętrzne wzloty i upadki oraz zewnętrzne zakłócenia systemu i mają bardzo ważne zastosowania w dziedzinie inżynierii materiałowej, informacji kwantowej i pomiarów precyzji kwantowej . Kluczowym pytaniem naukowym jest identyfikacja topologicznych materiałów stanu materii. Główną metodą identyfikacji topologicznych stanów materiału jest obecność lub brak topologicznych stanów granicznych. Obecnie najnowszym postępem międzynarodowym jest identyfikacja istnienia topologicznych stanów granicznych poprzez badanie lokalnej gęstości stanów. Jednakże wykrycie topologicznej zlokalizowanej gęstości stanu jest nadal trudnym problemem, zwłaszcza w okresowo napędzanych nierównowagowych układach topologicznych.
(1-4) Schematyczny diagram zasady: Dynamiczne wykrywanie równowagowych i nierównowagowych, topologicznych gęstości stanów.
(5-14) Przykład zastosowania: nierównowaga topologiczna zlokalizowana gęstość stanów identyfikuje przeciętne i nieprzeciętne stany topologiczne wyższego rzędu, które są nie do odróżnienia w widmie energii.
Po raz pierwszy zespół badawczy znajduje zwięzłe i piękne fizyczne powiązanie między chiralną dynamiką kwantową a echami Loschmidta, tj. amplituda Loschmidta w chwili t jest równa środkowi chiralności w chwili t/2. Wykorzystując to fizyczne połączenie, zespół odkrył ponadto, że chiralna dynamika kwantowa może bezpośrednio badać topologiczną zlokalizowaną gęstość stanów. Metoda jest wystarczająco wydajna, aby ujawnić zarówno widmo energii, jak i właściwości topologiczne rozkładu przestrzennego topologicznych stanów granicznych. Metoda jest również uniwersalna i może być stosowana nie tylko do układów topologicznych w równowadze statycznej, ale także do okresowo napędzanych układów topologicznych nierównowagowych. Zespół badawczy wykazuje, że gęstość zlokalizowanych stanów topologii nierównowagowej może bezpośrednio badać i ujawniać unikalne właściwości topologiczne nierównowagowych stanów topologicznych, w tym widmo quasi-energetyczne i tryby topologiczne topologii okresowej, co zapewnia nowy sposób badania topologii nierównowagowej.
Badania te są wspierane przez Kluczowy Program Badań i Rozwoju Ministerstwa Nauki i Technologii, Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Fundusz Budowy Kluczowych Dyscypliny projektu „1331” prowincji Shanxi, Państwowe Kluczowe Laboratorium Optyki Kwantowej i Kwantów Optycznych Devices oraz Wspólne Centrum Innowacji w zakresie Optyki Ekstremalnej utworzone wspólnie przez Ministerstwo Nauki i Technologii Chin oraz Ministerstwo Nauki i Technologii Chińskiej Republiki Ludowej.
