Gần đây, một nhóm do Giáo sư Jia Laitang, Giáo sư Xiao Liantuan và Giáo sư Mei Feng từ Viện Quang phổ Laser của Đại học Sơn Tây dẫn đầu đã đạt được tiến bộ quan trọng trong nghiên cứu các trạng thái tôpô. Kết quả nghiên cứu “Phát hiện động các đặc tính tôpô...
Gần đây, một nhóm do Giáo sư Jia Laitang, Giáo sư Xiao Liantuan và Giáo sư Mei Feng từ Viện Quang phổ Laser, Đại học Sơn Tây dẫn đầu đã đạt được tiến bộ quan trọng trong nghiên cứu các trạng thái tôpô. Kết quả nghiên cứu "Phát hiện động của mật độ quang phổ tôpô" được công bố trên tạp chí Physical Review Letters vào ngày 17 tháng 1 năm 2012, được thực hiện độc lập bởi Đại học Sơn Tây và Tiến sĩ Jiahui Zhang, nghiên cứu sinh tiến sĩ của Viện Quang phổ Laser, là nghiên cứu đầu tiên tác giả của bài báo. Tiến sĩ Zhang Jiahui là tác giả đầu tiên của bài báo, Giáo sư Mei Feng là tác giả tương ứng, Giáo sư Jia Laitang và Giáo sư Xiao Liantuan đã đưa ra hướng dẫn quan trọng.
Các trạng thái tôpô là một loại trạng thái hoàn toàn mới gắn liền với cấu trúc liên kết, với khả năng bảo toàn cấu trúc liên kết tự nhiên trước sự tăng giảm bên trong cũng như nhiễu loạn bên ngoài của hệ thống và có những ứng dụng rất quan trọng trong các lĩnh vực khoa học vật liệu, thông tin lượng tử và đo lường độ chính xác lượng tử . Một câu hỏi khoa học quan trọng là làm thế nào để xác định các vật liệu trạng thái vật chất tôpô. Sự hiện diện hay vắng mặt của các trạng thái ranh giới tôpô là phương pháp chính để xác định các trạng thái vật chất tôpô. Hiện nay, tiến bộ quốc tế mới nhất là xác định sự tồn tại của các trạng thái ranh giới tôpô bằng cách thăm dò mật độ trạng thái cục bộ. Tuy nhiên, việc phát hiện mật độ trạng thái cục bộ tôpô vẫn là một vấn đề khó khăn, đặc biệt là trong các hệ thống tôpô không cân bằng định kỳ.
(1-4) Sơ đồ nguyên lý: Phát hiện động mật độ trạng thái cục bộ cân bằng và không cân bằng tôpô.
(5-14) Ví dụ ứng dụng: Mật độ cục bộ tôpô không cân bằng của các trạng thái xác định các trạng thái tôpô bậc cao tầm thường và không tầm thường không thể phân biệt được trên phổ năng lượng.
Lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu tìm thấy mối liên hệ vật lý ngắn gọn và đẹp đẽ giữa động lực lượng tử bất đối và tiếng vang Loschmidt, tức là biên độ Loschmidt tại thời điểm t bằng tâm của chirality tại thời điểm t/2. Bằng cách sử dụng kết nối vật lý này, nhóm nghiên cứu còn phát hiện thêm rằng động lực lượng tử bất đối có thể thăm dò trực tiếp mật độ cục bộ tôpô của các trạng thái. Phương pháp này đủ mạnh để tiết lộ cả phổ năng lượng và các đặc tính tôpô của sự phân bố không gian của các trạng thái ranh giới tôpô. Phương pháp này cũng phổ biến và có thể được áp dụng không chỉ cho các hệ tôpô cân bằng tĩnh mà còn cho các hệ tôpô không cân bằng được điều khiển định kỳ. Nhóm nghiên cứu chứng minh rằng mật độ các trạng thái cục bộ của cấu trúc liên kết không cân bằng có thể trực tiếp thăm dò và tiết lộ các đặc tính cấu trúc liên kết độc đáo của các trạng thái cấu trúc liên kết không cân bằng, bao gồm phổ bán năng lượng và các chế độ cấu trúc liên kết của cấu trúc liên kết tuần hoàn, cung cấp một phương tiện mới để thăm dò cấu trúc liên kết không cân bằng.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu và Phát triển Trọng điểm của Bộ Khoa học và Công nghệ, Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc, Quỹ Xây dựng Kỷ luật Trọng điểm của Dự án "1331" của tỉnh Sơn Tây, Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước về Quang học Lượng tử và Lượng tử Quang học. Devices và Trung tâm Đổi mới Hợp tác về Quang học Cực đoan do Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc và Bộ Khoa học và Công nghệ Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đồng thành lập.
