《低維自旋軌道耦合費米氣體的量子蒙特卡羅研究》是依託江蘇大學，由楊孝森擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低維自旋軌道耦合費米氣體的量子蒙特卡羅研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊孝森
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自旋軌道耦合作為實現各種拓撲量子態的關鍵因素，已成為當前冷原子物理和凝聚態物理的研究熱點，在理論和實際套用方面都具有重大以及長遠的意義。到目前為止，在平均場框架下自旋軌道耦合費米氣體的研究已經取得了豐碩的成果，但是考慮到關聯效應後，對自旋軌道耦合費米氣體性質的研究還處於初步階段。本項目擬採用數值精確的行列式量子蒙特卡羅(DQMC)方法，通過研究低維自旋軌道耦合費米氣體的基態、拓撲性質以及熱力學性質，（1）建立有效判斷低維自旋軌道費米氣體拓撲性質的數值方法；（2）尋找強關聯效應所誘導產生的新量子態，並給出系統零溫和有限溫度的相圖；（3）最終揭示低維情況下自旋軌道耦合費米氣體的普適性。
結題摘要
拓撲態在當前的冷原子和凝聚態領域引起了廣泛的關注， 而自旋軌道耦合是實現各種拓撲量子態的關鍵因素。本項目主要採用行列式量子蒙特卡羅、平均場、格林函式等方法研究二維自旋軌道耦合費米氣體的拓撲性。（1）我們研究了二維自旋軌道耦合費米氣體中超流的拓撲性質：我們發現增強塞曼場以後，時間反演不變的動量上，自旋密度差會發生跳躍，拓撲平凡的超流會發生拓撲相變進入拓撲非平凡的超流態。我們給出了系統的拓撲相圖。我們還發現系統在弱自旋軌道耦合區域存在一種新奇的配對現象 - BCS配對和FFLO配對共存的現象；（2）我們在周期驅動的超流態中發現了Floquet拓撲超流：我們發現Floquet拓撲超流存在一種新的體-邊界對應，穩定的手征Floquet邊緣態可以出現在體能帶的環繞數為零的態。另外，我們還發現Floquet拓撲超流中存在兩類Majorana零模；（3）我們研究了淬火的超導態的動力學穩定性：我們發現BCS態在兩種淬火情況下具有不同的動力學行為。我們的研究成果在揭示拓撲量子態的新奇性質方面做出了一定的貢獻。
