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曉木蟲(chóng)
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中國(guó)科大提出在單個(gè)簡(jiǎn)并腔系統(tǒng)中模擬拓?fù)湮锢淼男路桨?/h2>

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2017-2-28 09:42| 發(fā)布: 曉木蟲(chóng) |來(lái)源: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

摘要: 　　中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在量子模擬方面取得新進(jìn)展。該實(shí)驗(yàn)室周正威、周祥發(fā)等提出了一種只需要單個(gè)簡(jiǎn)并腔就可以模擬重要拓?fù)湮锢頇C(jī)制的新方案，從而大大簡(jiǎn)化 ...

　　中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭光燦領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在量子模擬方面取得新進(jìn)展。該實(shí)驗(yàn)室周正威、周祥發(fā)等提出了一種只需要單個(gè)簡(jiǎn)并腔就可以模擬重要拓?fù)湮锢頇C(jī)制的新方案，從而大大簡(jiǎn)化了在光學(xué)諧振腔系統(tǒng)中仿真拓?fù)洮F(xiàn)象的物理需求。相關(guān)學(xué)習(xí)成果2月22日發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào)上[Phys. Rev. Lett. 118， 083603 (2017)]。
　　拓?fù)湮锢硎钱?dāng)前凝聚態(tài)理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的熱點(diǎn)，對(duì)該現(xiàn)象的學(xué)習(xí)不僅是物理學(xué)內(nèi)在的追求，也為新的功能化材料和器件的學(xué)習(xí)提供了契機(jī)。然而，當(dāng)前對(duì)拓?fù)洮F(xiàn)象的學(xué)習(xí)主要集中在材料系統(tǒng)中。尋找新的物理平臺(tái)，從而更高效地模擬和調(diào)控這一重要物理機(jī)制，對(duì)探索其中的物理和開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用等均有著不可估量的作用。在此之前，周正威學(xué)習(xí)組曾提出一種在簡(jiǎn)并腔陣列系統(tǒng)中，通過(guò)調(diào)控光子的角動(dòng)量自由度，實(shí)現(xiàn)在人工維度中模擬光子的拓?fù)湮镔|(zhì)的新方案（Nat. Commun. 6，7704 (2015)）。
　　周正威等學(xué)習(xí)人員在之前工作的基礎(chǔ)上，提出了一種更為簡(jiǎn)化的模擬和調(diào)控拓?fù)湮镔|(zhì)的方案。通過(guò)重新改造簡(jiǎn)并腔的設(shè)計(jì)，使得光腔內(nèi)的光子角動(dòng)量模式具有一定的復(fù)合結(jié)構(gòu)；再利用光子在空間模式的差別，實(shí)現(xiàn)了在人工維度中構(gòu)造出等效的物理邊界。通過(guò)這樣的改造后，所有關(guān)于體系的重要拓?fù)湮锢憩F(xiàn)象，均可以從該系統(tǒng)的邊界態(tài)上反應(yīng)出來(lái)，進(jìn)而可以通過(guò)光信號(hào)讀取。
　　該方案的顯著優(yōu)點(diǎn)是將拓?fù)湮锢淼哪M和調(diào)控，簡(jiǎn)化到單個(gè)光學(xué)腔中實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了實(shí)驗(yàn)的難度。此外，考慮到單個(gè)光腔系統(tǒng)在操控上的方便性，該系統(tǒng)還可以用來(lái)學(xué)習(xí)拓?fù)鋺B(tài)的動(dòng)力學(xué)特征。當(dāng)前，對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中的拓?fù)湫?yīng)學(xué)習(xí)，還有許多問(wèn)題有待解決。該方案也為學(xué)習(xí)這一機(jī)制提供非常簡(jiǎn)潔的物理平臺(tái)設(shè)計(jì)。
　　中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副學(xué)習(xí)員周祥發(fā)為文章的第一作者，這項(xiàng)工作得到國(guó)家基金委、中科院、科技部和量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心的資助。
　　文章鏈接

中國(guó)科大提出在單個(gè)簡(jiǎn)并腔系統(tǒng)中模擬拓?fù)湮锢淼男路桨?/strong>  |  責(zé)任編輯：曉木蟲(chóng)
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