手性梯与 Chern 绝缘体的边缘

利用超冷原子气体实现和探测拓扑相是当前理论和实验研究的前沿。在此，我们将置于合成磁场中的光梯中的冷原子确定为连接一维自旋轨道（时间反演）拓扑绝缘体和二维 Chern 绝缘体的易于实现的桥梁。我们揭示了其潜在应用的三个实例：i) 它们实现了自旋轨道耦合，其中左右腿自由度扮演有效自旋的角色；ii) 它们的能带和本征态精确重现了二维 Chern 绝缘体的拓扑手性边缘模；iii) 它们可以被定制以实现从平凡绝缘相到拓扑绝缘相的拓扑相变。我们提出了利用当前基于光晶格的实验观测梯系统手性和拓扑性质的现实方案。我们的发现开启了探索 Chern 绝缘体边缘物理以及利用超冷原子气体实现自旋轨道耦合和拓扑超流相的大门。