เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานที่นำโดย Prof. Jia Laitang, Prof. Xiao Liantuan และ Prof. Mei Feng จากสถาบัน Laser Spectroscopy แห่งมหาวิทยาลัย Shanxi มีความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการวิจัยสถานะทอพอโลยี ผลงานวิจัย "Dynamical Detection of Topological Spec...
เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมงานที่นำโดย Prof. Jia Laitang, Prof. Xiao Liantuan และ Prof. Mei Feng จากสถาบัน Laser Spectroscopy มหาวิทยาลัยชานซี มีความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการศึกษาสถานะทอพอโลยี ผลการวิจัย "Dynamical Detection of Topological Spectral Density" ได้รับการตีพิมพ์ใน Physical Review Letters เมื่อวันที่ 17 มกราคม 2012 ซึ่งดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยชานซีโดยอิสระ และดร. Jiahui Zhang นักศึกษาปริญญาเอกจาก Institute of Laser Spectroscopy เป็นคนแรก ผู้เขียนบทความ ดร. จาง เจียฮุย เป็นผู้เขียนบทความคนแรก ศาสตราจารย์ เหม่ย เฟิง เป็นผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง และศาสตราจารย์ เจีย ไหลถัง และศาสตราจารย์ เสี่ยว เหลียนตวน ให้คำแนะนำที่สำคัญ
สถานะโทโพโลยีเป็นสถานะใหม่ล่าสุดที่เกี่ยวข้องกับโทโพโลยี โดยมีโทโพโลยีตามธรรมชาติที่รักษาความแข็งแกร่งต่อการขึ้นลงภายใน และการก่อกวนภายนอกของระบบ และมีการใช้งานที่สำคัญมากในสาขาวัสดุศาสตร์ ข้อมูลควอนตัม และการวัดความแม่นยำของควอนตัม . คำถามทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญคือวิธีการระบุวัสดุสถานะทอพอโลยี การมีอยู่หรือไม่มีขอบเขตของทอพอโลยีเป็นวิธีการหลักในการระบุสถานะของวัสดุทอพอโลยี ปัจจุบัน ความก้าวหน้าระหว่างประเทศล่าสุดคือการระบุการมีอยู่ของขอบเขตทอพอโลยีโดยการตรวจสอบความหนาแน่นของรัฐในท้องถิ่น อย่างไรก็ตาม การตรวจหาความหนาแน่นของสถานะเชิงทอพอโลยีที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นยังคงเป็นปัญหาที่ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบทอพอโลยีที่ไม่สมดุลซึ่งขับเคลื่อนเป็นระยะ
(1-4) แผนผังของหลักการ:การตรวจจับไดนามิกของความสมดุลและความหนาแน่นของสถานะทอพอโลยีที่ไม่สมดุล
(5-14) ตัวอย่างการใช้งาน: ความหนาแน่นของทอพอโลยีที่มีการแปลไม่สมดุลของสถานะระบุสถานะทอพอโลยีที่มีลำดับสูงกว่าปานกลางและไม่ปานกลาง ซึ่งแยกไม่ออกจากสเปกตรัมพลังงาน
เป็นครั้งแรกที่ทีมวิจัยค้นพบความเชื่อมโยงทางกายภาพที่กระชับและสวยงามระหว่างไดนามิกส์ควอนตัมของไครัลกับเสียงก้องของ Loschmidt กล่าวคือ แอมพลิจูดของ Loschmidt ณ โมเมนต์ t เท่ากับศูนย์กลางของไคราลิตี ณ โมเมนต์ t/2 เมื่อใช้การเชื่อมต่อทางกายภาพนี้ ทีมงานยังพบอีกว่าพลวัตควอนตัมของไครัลสามารถตรวจสอบความหนาแน่นของทอพอโลยีที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นของรัฐได้โดยตรง วิธีการนี้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเปิดเผยทั้งสเปกตรัมพลังงานและคุณสมบัติทอพอโลยีของการกระจายเชิงพื้นที่ของสถานะขอบเขตทอพอโลยี วิธีการนี้ยังเป็นแบบสากลและสามารถนำมาใช้ได้ไม่เพียงแต่กับระบบทอพอโลยีสมดุลสถิตเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงระบบทอพอโลยีที่ไม่มีดุลยภาพขับเคลื่อนเป็นระยะๆ อีกด้วย ทีมวิจัยแสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของสถานะโทโพโลยีที่ไม่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นสามารถตรวจสอบและเปิดเผยคุณสมบัติโทโพโลยีที่เป็นเอกลักษณ์ของสถานะทอพอโลยีที่ไม่สมดุลได้โดยตรง รวมถึงสเปกตรัมพลังงานเสมือนและโหมดทอพอโลยีของโทโพโลยีแบบคาบ ซึ่งให้วิธีการใหม่ของการตรวจสอบโทโพโลยีที่ไม่มีความสมดุล
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, มูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน, กองทุนการก่อสร้างวินัยที่สำคัญของโครงการ "1331" ของมณฑลชานซี, ห้องปฏิบัติการหลักของรัฐด้านทัศนศาสตร์ควอนตัมและควอนตัมเชิงแสง อุปกรณ์และศูนย์นวัตกรรมความร่วมมือสำหรับ Extreme Optics ที่ก่อตั้งร่วมกันโดยกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีนและกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของสาธารณรัฐประชาชนจีน
