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量子物质的新突破

量子物质的新突破

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2020-11-25 19:14:37



来源于:PHYS

 

 布鲁塞尔自由大学

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信用:CC0公共领域

 

振荡行为在自然界无处不在,从行星的轨道到摆动的周期性运动。在纯晶体系统中,呈现出理想的空间周期性结构,量子物理学的基本定律预示了显着且与直觉相反的振荡行为:当受到弱电力时,材料中的电子不会发生净漂移,但是会发生净漂移。而是在空间中振荡,这种现象称为布洛赫振荡。浸入晶体(也称为光学晶格)中的超冷原子是已观察到Bloch振荡的众多系统之一。

通常,粒子的运动受存在力的影响,例如由电磁场产生的力。在某些晶体中,出射场让人想起电磁场也可能作为材料的固有特性存在,它们可能会影响Bloch振荡。从数学的角度来看,这些内在字段可以采用多种形式。特别令人感兴趣的是那些由数学量表示的,不交换的字段,即乘积“ axb”不等于“ bx a”。这些数学量和相应的物理属性通常称为“非阿贝尔”。本质上,需要广义的非阿贝尔力量来描述弱或强核力量,而电磁力更容易用阿贝尔(通勤)力量来描述。

M. Di Liberto,N。Goldman和G.Palumbo(自然科学学院,ULB)在《自然通讯》上发表的文章证明,固有的非阿贝尔场能在晶体中产生新型的布洛赫振荡。这种奇特的振荡现象的特征是振荡倍增与晶体几何设定的基本周期相比。该倍增因数源于晶体的对称性,可归因于拓扑的不变性(在晶体的小变形情况下稳定的数值),它具有深远的起源。此外,这些奇特的Bloch振荡显示出与晶体内部状态的跳动完全同步。这项工作为具有非阿贝尔性质的拓扑量子物质提供了新的思路。


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