Recentemente, un team guidato dal Prof. Jia Laitang, dal Prof. Xiao Liantuan e dal Prof. Mei Feng dell'Istituto di spettroscopia laser dell'Università dello Shanxi ha compiuto importanti progressi nella ricerca degli stati topologici. Il risultato della ricerca "Rilevazione dinamica di specifiche topologiche...
Recentemente, un team guidato dal Prof. Jia Laitang, dal Prof. Xiao Liantuan e dal Prof. Mei Feng dell'Istituto di spettroscopia laser dell'Università dello Shanxi ha compiuto importanti progressi nello studio degli stati topologici. Il risultato della ricerca "Dynamical Detection of Topological Spectral Density" è stato pubblicato su Physical Review Letters il 17 gennaio 2012, ed è stato effettuato in modo indipendente dall'Università dello Shanxi, e il Dr. Jiahui Zhang, uno studente di dottorato dell'Istituto di spettroscopia laser, è stato il primo autore dell'articolo. Il Dr. Zhang Jiahui è stato il primo autore dell'articolo, il Prof. Mei Feng è stato l'autore corrispondente e il Prof. Jia Laitang e il Prof. Xiao Liantuan hanno fornito importanti indicazioni.
Gli stati topologici sono una sorta di stati nuovi di zecca associati alla topologia, con robustezza naturale che preserva la topologia all'aumento e alla caduta interni e alla perturbazione esterna del sistema e hanno applicazioni molto importanti nei campi della scienza dei materiali, dell'informazione quantistica e della misurazione della precisione quantistica . Una questione scientifica chiave è come identificare i materiali dello stato topologico della materia. La presenza o assenza di stati al contorno topologici è il metodo principale per identificare gli stati materiali topologici. Attualmente, l’ultimo progresso internazionale consiste nell’identificare l’esistenza di stati di confine topologici sondando la densità degli stati locali. Tuttavia, il rilevamento della densità di stati localizzati topologici è ancora un problema difficile, specialmente nei sistemi topologici di non equilibrio guidati periodicamente.
(1-4) Diagramma schematico del principio:Rilevazione dinamica delle densità di stati topologici localizzati di equilibrio e non equilibrio.
(5-14) Esempio di applicazione: la densità topologica localizzata di stati di non equilibrio identifica stati topologici di ordine superiore mediocri e non mediocri che sono indistinguibili sullo spettro energetico.
Per la prima volta, il gruppo di ricerca trova una connessione fisica concisa e bella tra la dinamica quantistica chirale e gli echi di Loschmidt, cioè l'ampiezza di Loschmidt al momento t è uguale al centro della chiralità al momento t/2. Utilizzando questa connessione fisica, il team ha inoltre scoperto che la dinamica quantistica chirale può sondare direttamente la densità topologica localizzata degli stati. Il metodo è sufficientemente potente da rivelare sia lo spettro energetico che le proprietà topologiche della distribuzione spaziale degli stati al contorno topologici. Il metodo è anche universale e può essere applicato non solo a sistemi topologici di equilibrio statico ma anche a sistemi topologici di non equilibrio guidati periodicamente. Il gruppo di ricerca dimostra che la densità degli stati localizzati della topologia di non equilibrio può sondare e rivelare direttamente le proprietà topologiche uniche degli stati topologici di non equilibrio, incluso lo spettro quasi energetico e le modalità topologiche della topologia periodica, che fornisce un nuovo mezzo di indagine della topologia di non equilibrio.
Questa ricerca è supportata dal Programma chiave di ricerca e sviluppo del Ministero della Scienza e della Tecnologia, dalla Fondazione nazionale cinese per le scienze naturali, dal Fondo per la costruzione della disciplina chiave del progetto "1331" della provincia dello Shanxi, dal Laboratorio statale chiave di ottica quantistica e quantistica ottica. Devices e il Centro di innovazione collaborativa per l'ottica estrema istituito congiuntamente dal Ministero della Scienza e della Tecnologia cinese e dal Ministero della Scienza e della Tecnologia della Repubblica popolare cinese.
