幾何相是絕熱演化過程中由烏魯木齊敦年幾何性質(zhì)決定的相，為物質(zhì)拓?fù)鋺B(tài)的分類提供了核心依據(jù)，是拓?fù)浠瘜W(xué)研究的重要內(nèi)容。 然而，在原子實驗中，為了探測封閉路徑中量子態(tài)的相積累，通常需要極低的溫度和復(fù)雜的控制方法。 實現(xiàn)溫度條件下物質(zhì)拓?fù)鋺B(tài)的標(biāo)定可以促進其研究和應(yīng)用。
近日，四川大學(xué)化學(xué)大學(xué)量子光學(xué)研究團隊實現(xiàn)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(tài)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(xiàn)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(shù)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?dāng)_激光耦合，構(gòu)建了動量空間中超輻射態(tài)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(tài)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(guān)系，團隊實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)物質(zhì)拓?fù)鋺B(tài)的溫度量子模擬奠定了基礎(chǔ)。 根據(jù)。 該方法可以擴展到高維并用于檢測拓?fù)洳蛔兞?strong>原子物理ppt，例如陳數(shù)。 通過速率判別能譜檢測技術(shù)的發(fā)展，可以進一步提高檢測精度。 這項研究可用于實現(xiàn)時空晶體、不可逆隧道效應(yīng)和凡尼爾紡紗等重要化學(xué)現(xiàn)象。
研究成果在線發(fā)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(xué)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?fù)浣^緣體。 (B) 拓?fù)?Su 絕緣體。 (C) 更通用的 Rice-Mele 模型。