《超冷費米氣體在合成規範場中的實驗研究》是依託山西大學，由張靖擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：超冷費米氣體在合成規範場中的實驗研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：張靖
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超冷原子作為一個純淨可人為操控的物理系統，可實現幾何構型、維數、相互作用形式以及豐富內部自由度可調控的量子多體系統，它是研究新物態及其物理規律,發現新奇量子現象的理想平台。但凝聚態體系中往往要研究在電磁場中運動的電子, 超冷原子是不帶電荷的中性原子，因此通過產生有效電磁場（合成規範場）的方法使超冷原子感受到一個等效電磁場。本項目通過光與原子相互作用產生合成規範場，利用合成規範場產生的自旋軌道耦合, 研究簡併費米氣體的奇特的量子特性，特別是通過磁場Feshbach共振、動量分辨射頻譜、低維光阱、超高解析度原位測量等技術研究自旋軌道耦合的簡併費米氣體中各種拓撲態的基本性質。
結題摘要
超冷原子系統展現出獨特的巨觀量子相干性以及人工精確可調控性，在量子信息科學和凝聚態物理學之間構建了緊密的聯繫，已成為目前物理學研究的熱點前沿領域。由於超冷原子是不帶電荷的中性原子，不能直接產生類似電子在電磁場中規範勢，在超冷原子中產生人造規範勢及其導致的自旋軌道耦合效應是近年來超冷原子物理的一個研究難題之一。該項目通過光與原子相互作用在超冷費米氣體中率先實現自旋軌道耦合人造規範勢，結合磁,Feshbach 共振調控強相互作用、動量分辨射頻譜等技術深入研究了自旋軌道耦合簡併費米氣體中拓撲量子態的基本性質，取得系列具有創新性的系列研究成果，為今後在超冷原子體系中模擬凝聚態中的拓撲物質以及製備新的拓撲量子態奠定重要基礎。 項目發表單篇最高SCI 他引464次，2 篇論文入選為SCI (Web of Science) 高引用論文，1篇被Physics、Physics World專題報導；1 篇論文被Nature Phys. 選為亮點論文報導。受邀由World Scientific出版的系列叢書《Annual Review of Cold Atoms and Molecules》上撰寫了其中一章節，綜述了自旋軌道耦合費米氣體。美國NIST I. Spielman教授發表在Nature [Nature 494, 49 (2013)]上一篇關於“Spin-orbit coupling in quantum gases”的綜述論文中，特別評價我們的工作“這是第一個在原子費米氣體中實驗觀測自旋軌道耦合”。張靖教授獲中國物理學會饒毓泰物理獎”獲美國光學學會Fellow。
