我国科学家首次发现新奇拓扑量子态

本报合肥11月15日电(记者吴长锋)记者从中国科学院合肥材料科学研究所获悉，该所稳态强磁场中心研究员郝宁宁的课题组在新拓扑态研究方面取得了最新进展。他们发现在硫化铁化合物中有一个交替的二聚反铁磁序列，这个反铁磁序列将把系统调节到一个新的拓扑状态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果最近相继发表在《欧洲物理学会新物理杂志》和《美国物理学会物理评论》上。

奇异拓扑量子态的探索和物理性质的研究是近年来凝聚态物理的热点，主要包括拓扑绝缘体、拓扑超导体和拓扑半金属。在二维拓扑超导体中，磁通涡旋可以产生和束缚具有严格零能量的强准粒子态，称为majorana零模，这与高能物理中的Mayonnafermions相对应。Mayonnah费米子是电中性和自共轭的，所以它的反粒子就是它自己。尤其重要的是，马荣纳费米子满足非阿贝尔分数统计量，因此它们在拓扑量子计算中有着广阔的应用前景。

研究人员通过将P轨道和D轨道引入超冷原子光学晶格来模拟和研究多轨道的超流性质。由于晶体对称性的引入，拓扑态衍生出许多具有独特性质的分支，电子结构将被强烈重构，呈现出许多新的特征，这些新的特征与晶体的对称性破缺有着深刻的内在联系。研究人员发现，这种新的拓扑状态受到一种新的对称性的保护，不对称的时间反转对称性源于反铁磁秩序引起的平移对称性的破坏。

该研究将为未来含电荷、自旋和轨道序系统中新型拓扑量子态的研究提供清晰的指导和参考。

特别声明:转载本文仅用于传播信息，并不代表本网站的观点或确认其内容的真实性。如果其他媒体、网站或个人从本网站转载，他们必须保留本网站注明的“来源”，并承担版权等法律责任。如果作者不希望被重印或联系重印费，请联系我们。