Baru-baru ini, tim yang dipimpin oleh Prof. Jia Laitang, Prof. Xiao Liantuan dan Prof. Mei Feng dari Institut Spektroskopi Laser Universitas Shanxi telah membuat kemajuan penting dalam penelitian keadaan topologi. Hasil penelitian “Deteksi Dinamis Spesifikasi Topologi...
Baru-baru ini, tim yang dipimpin oleh Prof. Jia Laitang, Prof. Xiao Liantuan dan Prof. Mei Feng dari Institut Spektroskopi Laser, Universitas Shanxi telah membuat kemajuan penting dalam studi keadaan topologi. Hasil penelitian "Deteksi Dinamis Kepadatan Spektral Topologi" dipublikasikan di Physical Review Letters pada 17 Januari 2012, yang dilakukan secara independen oleh Universitas Shanxi, dan Dr. Jiahui Zhang, seorang mahasiswa doktoral di Institut Spektroskopi Laser, adalah yang pertama penulis makalah tersebut. Zhang Jiahui adalah penulis pertama makalah ini, Prof. Mei Feng adalah penulis koresponden, dan Prof. Jia Laitang dan Prof. Xiao Liantuan memberikan bimbingan penting.
Keadaan topologi adalah jenis keadaan baru yang terkait dengan topologi, dengan topologi alami yang mempertahankan ketahanan terhadap naik turunnya internal dan gangguan eksternal pada sistem, dan memiliki aplikasi yang sangat penting dalam bidang ilmu material, informasi kuantum, dan pengukuran presisi kuantum. . Pertanyaan ilmiah kuncinya adalah bagaimana mengidentifikasi materi keadaan materi topologi. Ada atau tidaknya keadaan batas topologi adalah metode utama untuk mengidentifikasi keadaan material topologi. Saat ini, kemajuan internasional terkini adalah mengidentifikasi keberadaan negara batas topologi dengan menyelidiki kepadatan negara bagian setempat. Namun, deteksi kepadatan keadaan lokal topologi masih menjadi masalah yang sulit, terutama dalam sistem topologi nonequilibrium yang digerakkan secara periodik.
(1-4) Diagram skema prinsip: Deteksi dinamis kepadatan keadaan lokal kesetimbangan dan nonequilibrium.
(5-14) Contoh aplikasi: kepadatan lokal topologi non-ekuilibrium mengidentifikasi keadaan topologi tingkat tinggi yang biasa-biasa saja dan tidak biasa-biasa saja yang tidak dapat dibedakan pada spektrum energi.
Untuk pertama kalinya, tim peneliti menemukan hubungan fisik yang ringkas dan indah antara dinamika kuantum kiral dan gema Loschmidt, yaitu amplitudo Loschmidt pada momen t sama dengan pusat kiral pada momen t/2. Dengan menggunakan koneksi fisik ini, tim lebih lanjut menemukan bahwa dinamika kuantum kiral dapat secara langsung menyelidiki kepadatan keadaan topologi yang terlokalisasi. Metode ini cukup kuat untuk mengungkapkan spektrum energi dan sifat topologi dari distribusi spasial keadaan batas topologi. Metode ini juga bersifat universal dan dapat diterapkan tidak hanya pada sistem topologi keseimbangan statis tetapi juga pada sistem topologi nonequilibrium yang digerakkan secara berkala. Tim peneliti menunjukkan bahwa kepadatan keadaan topologi nonequilibrium yang terlokalisasi dapat secara langsung menyelidiki dan mengungkap sifat topologi unik dari keadaan topologi nonequilibrium, termasuk spektrum energi kuasi dan mode topologi topologi periodik, yang menyediakan cara baru untuk menyelidiki topologi nonequilibrium.
Penelitian ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Utama Kementerian Sains dan Teknologi, Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, Dana Pembangunan Disiplin Utama Proyek "1331" Provinsi Shanxi, Laboratorium Kunci Negara Optik Kuantum dan Kuantum Optik Perangkat, dan Pusat Inovasi Kolaboratif untuk Optik Ekstrim yang didirikan bersama oleh Kementerian Sains dan Teknologi Tiongkok dan Kementerian Sains dan Teknologi Republik Rakyat Tiongkok.
