近日，國際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters ）發(fā)表了西安交大物理學(xué)院劉博團(tuán)隊(duì)研究成果：實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了手征對稱性破缺的非厄米光學(xué)系統(tǒng)，并通過統(tǒng)計(jì)矩的探測，標(biāo)定了手性破缺系統(tǒng)的非厄米拓?fù)湎鄨D，確立了新型體-邊界對應(yīng)。

手性破缺非厄米光學(xué)系統(tǒng)的拓?fù)湎鄨D的測定

量子物質(zhì)中的拓?fù)湎嗍且活悩O具吸引力的物態(tài)，這一領(lǐng)域近年來的重大發(fā)展獲得了物理學(xué)諾貝爾獎。最近，關(guān)于拓?fù)湮飸B(tài)的研究已從傳統(tǒng)的厄米系統(tǒng)延拓到非厄米體系中，許多新奇的效應(yīng)在非厄米拓?fù)湮飸B(tài)中被不斷地發(fā)現(xiàn)與證實(shí)。尤其是在揭示對稱性作為誘導(dǎo)上述新奇效應(yīng)的根本因素之一的研究上，越來越受到人們的重視。比如，非平庸的拓?fù)湮飸B(tài)在Altland-Zirnbauer分類中，主要由三種對稱性所區(qū)分：時(shí)間反演對稱性，手征對稱性和粒子-空穴對稱性。因此，手征對稱性的保持和破缺將對物態(tài)的拓?fù)鋵傩援a(chǎn)生決定性的影響。

實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)通過在光學(xué)系統(tǒng)中引入耗散的方式實(shí)現(xiàn)了非厄米性與手征對稱性的聯(lián)動調(diào)控。與手性保持的非厄米系統(tǒng)不同，傳統(tǒng)的拓?fù)淅碚摬⒉荒芎芎玫孛枋鲞@一系統(tǒng)中的非厄米拓?fù)洮F(xiàn)象。為此，團(tuán)隊(duì)引入了一種新型的非手性非布洛赫拓?fù)鋽?shù)，并在實(shí)驗(yàn)中通過探測統(tǒng)計(jì)矩的方式，測定了該系統(tǒng)的非厄米拓?fù)湎鄨D，為進(jìn)一步研究新奇非厄米拓?fù)洮F(xiàn)象、架構(gòu)對稱性與非厄米拓?fù)湮锢黹g的橋梁提供了新的契機(jī)。

西安交通大學(xué)物理學(xué)院為該論文第一完成單位，博士生張?jiān)?、助理教授李帥為論文第一作者，劉博教授為論文通訊作者?參與此工作的還有西安交通大學(xué)張淼助理教授、李宏榮教授、高宏教授、李福利教授以及美國得克薩斯農(nóng)工大學(xué)M. Suhail Zubairy教授。

近年來，劉博課題組緊密圍繞新奇物態(tài)中的科學(xué)前沿與應(yīng)用，開展了深入的理論及實(shí)驗(yàn)研究，在Phys. Rev. Lett.，Nat. Comm.，Phys. Rev. A等上發(fā)表系列論文。研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家級青年人才項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、陜西省數(shù)理研究院、小米基金會、西安交大青年拔尖人才支持計(jì)劃、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等的支持。