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首次!基于新型量子模拟平台 北大团队发现三重向列序量子超流体

Evelyn Zhang

自然界中,除了液体和固体等常规的物质状态以外,还存在介于两者之间的液晶态。而超流体和超固体这两种量子物质状态之间,也存在一种超流版本的液晶态。

超流版本的液晶态可以在保持空间平移不变性的情况下,破缺空间和相位转动的对称性。这种奇异的超流液晶态尚未在自然界中发现。

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而在近期的高轨道光晶格实验中,信息学院电子学系周小计教授团队和复旦大学李晓鹏教授合作,发现了这一现象。

研究团队在一种蜂窝状的光晶格中观测到了超冷原子在保持晶格平移不变性的情况下形成破缺晶格转动对称性的超流体,并将此新型量子物质状态命名为三重向列序超流(Potts-Nematic Superfluid)。

据悉,信息学院电子学系超冷原子与精密测量实验团队通过对激光光场的高精度快速控制,在光晶格高轨道自由度的量子调控方面取得突破,成功制备了蜂窝状光晶格中的高能带凝聚体。基于这种新型的量子模拟平台,实验发现系统会自发形成三重向列序超流体。

这一发现,为研究多轨道原子超流体中的量子残留顺序奠定了基础。

1月21日,该成果发表在《物理评论快报》上,题为“Evidence of Potts-Nematic Superfluidity in a Hexagonal sp2 Optical Lattice”。


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