外爾半金屬是一類重要的拓?fù)湮飸B(tài)，有且僅有兩個(gè)外爾點(diǎn)的理想外爾半金屬是外爾半金屬“家族”中最為基礎(chǔ)的一員。近年來，外爾半金屬材料研究取得諸多重要進(jìn)展，但僅有兩個(gè)外爾點(diǎn)的外爾半金屬尚未實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)超冷原子的操控實(shí)現(xiàn)外爾半金屬等高維拓?fù)湮飸B(tài)的量子模擬，也同樣是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。
在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“量子調(diào)控與量子信息”重點(diǎn)專項(xiàng)等科技計(jì)劃的支持下，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與北京大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過將光晶格“旋轉(zhuǎn)”45°，并將相位鎖定，準(zhǔn)確構(gòu)造出三維結(jié)構(gòu)的拉曼勢(shì)，在國際上首次合成了三維自旋軌道耦合，并通過調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參量合成了有且僅有兩個(gè)外爾點(diǎn)的理想外爾半金屬能帶結(jié)構(gòu)。
該工作開啟了超越傳統(tǒng)凝聚態(tài)物理的外爾型拓?fù)湮锢淼牧孔幽M，為冷原子體系研究拓?fù)湮锢碇械男缕娆F(xiàn)象打開了新的方向，相關(guān)技術(shù)方案也可推廣到超冷費(fèi)米子體系開展強(qiáng)關(guān)聯(lián)拓?fù)湮锢硌芯款I(lǐng)域。該工作有望大力推動(dòng)超冷原子量子模擬的發(fā)展。
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