幾何相是絕熱演化過程中由烏魯木齊敦年幾何性質決定的相，為物質拓撲態的分類提供了核心依據，是拓撲化學研究的重要內容。 然而，在原子實驗中，為了探測封閉路徑中量子態的相積累，通常需要極低的溫度和復雜的控制方法。 實現溫度條件下物質拓撲態的標定可以促進其研究和應用。
近日，四川大學化學大學量子光學研究團隊實現了溫度原子超輻射晶格中幾何相位的探測。 他們模擬了布洛赫電子在電場作用下的基態分裂和交叉，并從能譜特征中提取了一維晶格能帶的幾何相位。 該方法借鑒了現代固體電極化理論的一個重要推論，即幾何相位決定了波函數的中心位置，從而決定了-Stark梯子在電場中的能量交流。 在實驗中原子物理ppt，團隊通過將銣原子與串擾激光耦合，構建了動量空間中超輻射態組成的晶格。 在這個動量空間晶格中，原子運動提供了等效電場的作用，促使不同能帶的-Stark基態交叉，能譜中交叉點的位置包含了幾何相位信息。 利用這種關系，團隊實現了溫度條件下各種一維晶格幾何相的檢測。
該研究是團隊繼實現超輻射晶格手性邊緣流[，(2019)]和平帶局域化[，(2021)]之后取得的又一進展，為實現物質拓撲態的溫度量子模擬奠定了基礎。 根據。 該方法可以擴展到高維并用于檢測拓撲不變量原子物理ppt，例如陳數。 通過速率判別能譜檢測技術的發展，可以進一步提高檢測精度。 這項研究可用于實現時空晶體、不可逆隧道效應和凡尼爾紡紗等重要化學現象。
研究成果在線發表在《Light:&》雜志上（R.Mao, X.Xu, J.al., -atoms..&Appl.11,291(2022).DOI:10.1038/-022-00990- 7) . 該論文共同第一作者為四川大學博士生毛若松、王杰飛和博士后徐興奇，通訊作者為蔡涵研究員和王大偉研究員。 其他作者包括錢戈偉、徐晨然和朱士堯教授。
圖 1. 從超輻射晶格吸收光譜中提取幾何相。 (A) 非拓撲絕緣體。 (B) 拓撲 Su 絕緣體。 (C) 更通用的 Rice-Mele 模型。