日前，復(fù)旦學(xué)院高等研究院翟薈院士和汪忠研究員的研究組在非厄米化學(xué)（non-）方面的研究取得重大進展，兩個研究組各有一篇論文被《自然化學(xué)》（）接收，分別于5月12日和3月16日在線發(fā)表。由耗散在量子物質(zhì)中引起的非厄米效應(yīng)是近幾年數(shù)學(xué)學(xué)中十分活躍的一個研究課題清華大學(xué)物理實驗，這兩篇論文分別闡明了非厄米效應(yīng)和多體關(guān)聯(lián)、拓撲相結(jié)合形成的新效應(yīng)。
翟薈研究組發(fā)表的題為“非厄米線性響應(yīng)理論”（Non-）的理論論文，將非厄米耗散效應(yīng)轉(zhuǎn)化為一種偵測平衡態(tài)量子多體關(guān)聯(lián)的新手段。線性響應(yīng)理論是量子化學(xué)中教科書級的理論框架。該理論將數(shù)學(xué)系統(tǒng)對外界偵測的響應(yīng)和化學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)的關(guān)聯(lián)性質(zhì)聯(lián)系上去，是剖析諸多化學(xué)實驗的理論基礎(chǔ)。翟薈等人的工作將這一理論推廣到數(shù)學(xué)系統(tǒng)對非厄米耗散過程的響應(yīng)，她們發(fā)覺這一響應(yīng)提供了分辨正常物態(tài)和奇特物態(tài)的一種新的手段。該理論的推論和近來冷原子體系的實驗結(jié)果高度吻合。
非厄米線性響應(yīng)理論借助數(shù)學(xué)系統(tǒng)對耗散的響應(yīng)來偵測系統(tǒng)的性質(zhì)，得到的推論和冷原子體系實驗數(shù)據(jù)高度吻合。
翟薈院士和中物院研究生院的陳宇副院長為該論文的共同通信作者，高研院博士后潘磊為論文的第一作者。該研究得到了上海市卓越青年科學(xué)家項目、國家科技部重點研制項目和國家自然科學(xué)基金委重點項目等的支持。該論文回復(fù)審稿意見更改期間清華大學(xué)物理實驗，正值新冠疫情防疫階段。研究組成員克服困難，順利完成論文更改建立工作。
在題為“量子動力學(xué)中的非厄米體邊對應(yīng)”（Non-bulk–）的論文中，汪忠研究員和合作者首次在單光子量子行走實驗中否認了由汪忠研究組提出的“廣義體邊對應(yīng)關(guān)系”以及“非厄米趨膚效應(yīng)”。在拓撲體系中，體邊對應(yīng)關(guān)系是一條最基本的原理，它將體系能帶的拓撲不變量和穩(wěn)定的邊界態(tài)對應(yīng)上去。
2018-2019年期間，汪忠研究組先后在《物理評論快報》（）上發(fā)表了四篇理論文章（其中兩篇文章被選為“編輯推薦”文章）。這一系列工作提出了廣義貝里淵區(qū)（zone）這一概念，完善了非厄米體系的拓撲能帶理論，給出了推廣的體邊對應(yīng)關(guān)系，發(fā)覺了其中關(guān)鍵的數(shù)學(xué)效應(yīng)，并將其命名為非厄米趨膚效應(yīng)（non-skin）。這種理論經(jīng)國外外同行的發(fā)展充實，目前已被國際學(xué)術(shù)界廣為接受，在非厄米化學(xué)研究中被廣泛采用。近來，不僅汪忠及其合作者的這篇實驗文章以外，同期或稍后還有來自美國維爾茨堡學(xué)院（of）、德國羅斯托克學(xué)院（of）、瑞士伯爾尼學(xué)院（of）,法國斯特拉斯堡學(xué)院（of）等研究組的四篇論文，分別在光學(xué)、電學(xué)、超材料等體系中否認了汪忠研究組提出的廣義體邊對應(yīng)關(guān)系和非厄米趨膚效應(yīng)。
廣義貝里淵區(qū)（b）上定義的拓撲不變量確切預(yù)言了量子行走實驗中檢測到的拓撲邊界態(tài)（c），彰顯了非厄米廣義體邊對應(yīng)原理
汪忠研究員和中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長易為、北京估算科學(xué)中心院長薛鵬為該實驗論文的共同通信作者，原中科大博士生、現(xiàn)為復(fù)旦學(xué)院高研院博士后的鄧天舒為論文的共同第一作者。汪忠研究員的研究得到了國家自然科學(xué)基金委的支持。復(fù)旦學(xué)院化學(xué)系2015級大專生、2018年大專生特等獎學(xué)金獲得者姚順宇大專期間在汪忠研究組參與研究工作，在這一理論發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。他出席了上述四篇《物理評論快報》（）論文的研究，而且是其中兩篇論文的第一作者。