《基於超冷原子系統的高維拓撲物質態的理論研究》是依託山西大學，由梅鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於超冷原子系統的高維拓撲物質態的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梅鋒
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超冷原子系統現今已經被廣泛的作為一種量子模擬器，用來研究凝聚態物理中的許多物理現象。當前凝聚態物理中的一個前沿方向是尋找各種奇異的拓撲物質態。本項目提出如何基於囚禁在光晶格中的超冷原子體系來模擬，調控以及探測各種奇異的高維拓撲物質態，包括三維拓撲絕緣體和拓撲半金屬。本項目主要集中研究(1)基於維度約化的方法來利用低維光晶格體系模擬和探測高維拓撲物質態；(2)原子之間的相互作用引入後對拓撲物質態的影響；(3)高維Floquet拓撲物質態的拓撲特性和超冷原子量子模擬。不同於通常的利用雷射誘導原子隧穿實現人工磁場和自旋軌道耦合的方法，來模擬拓撲物質態，本項目採用的方法僅需要周期性的調控光晶格的某一參數。因此，本項目的研究不僅為高維拓撲物質態的理論研究提供了一種簡單的理論方法，也為超冷原子體系模擬拓撲物質態提供了一種可行的實驗途徑。
結題摘要
基於光與原子的相互作用來調控拓撲物態，不僅可以加深對新奇拓撲量子態的認知，也可以促進拓撲量子計算機的研發，具有重要的科學意義和套用價值。申請人近年來主要從事光與原子相互作用體系中的拓撲物態及其量子調控方面的研究。在此研究方向上已發表SCI論文30篇，其中以第一作者和通信作者在Phys. Rev. A/B及相當影響期刊上發表論文13篇。單篇最高引用次數達到68次。其中，申請人在超冷原子量子模擬器中的拓撲物態和人造原子量子模擬器中的強關聯量子態方面取得了重要研究成果，這些成果已經在國際上具有較高的影響性。本項目緊密結合當前量子信息和量子調控領域的研究新動向以及申請人前期的研究成果，擬揭示更多新奇的拓撲量子態，發展更多拓撲物態的量子調控手段，最終用其設計出新奇的拓撲保護的量子信息處理器件，為拓撲量子計算機的研發奠定基礎。
