近期,國防科技大學副研究員楊鏢與香港科技大學、香港大學研究團隊合作,首次直接觀測到一維能帶系統中的非阿貝爾拓撲荷,取得重要進展,相關研究在最新一期《自然》[Nature, 594,195–200 (2021)]雜志全文發表,這也是國防科大首次以共同通訊單位在《自然》正刊發表論文。
近年來,拓撲物理這一多學科交叉研究為顛覆性技術發展開辟了新方向,有望在無損能量傳輸、高效新型激光器、量子計算的物理實現等方面取得重要突破。而阿貝爾拓撲荷和非阿貝爾拓撲荷的研究正是這一領域非常關鍵的前沿課題。
此前學界還沒有在動量空間中直接觀測到非阿貝爾拓撲荷。該研究在實驗觀測上取得突破,并提出和證實了非阿貝爾拓撲荷對應的體—邊對應準則,為今后該領域的深化研究提供了建設性指導。該工作也為非阿貝爾拓撲荷的表征和操作提供了方向,這將會導致很多重要的物理現象,如二維系統中路徑依賴的狄拉克/外爾簡并點湮滅,三維系統中可容許的節線構型等,并有可能為扭曲雙層石墨烯中的某些強關聯項提供新的認知。
▲研究模型示意圖